بررسی ناپایداری جریان نیوتنی در تبدیل تدریجی واگرای صفحه ای

نویسندگان

1 عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شاهرود

2 عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شاهرود

3 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شاهرود

doi
چکیده

هدف مطالعه حاضر بررسی آستانه ناپایداری جریان از حالت متقارن به نامتقارن در کانال دارای انبساط تدریجی می باشد. نسبت انبساط 1:3 و زوایای انبساط 30، 45، 60 و 90 درجه در نظر گرفته شده است. گسسسته سازی معادلات حاکم با استفاده از روش حجم محدود بر مبنای الگوریتم پیزو روی یک شبکه جابجا شده انجام شده است. بررسی دقت و صحت نتایج حل عددی بر اساس نتایج انبساط ناگهانی صورت گرفته است. در اینجا اثر زاویه انبساط و عدد رینولدز بر ناپایداری جریان در تبدیل گردابه‌ها از حالت متقارن به حالت دو گردابه نامتقارن و سپس سه گردابه، مطالعه و اعداد رینولدز بحرانی اول و دوم استخراج شده است. در هر مورد نمودارهای دو شاخه‌ای مربوط به گردابه‌ها و سرعت روی خط مرکزی کانال ترسیم و اثر ناپایداری بر روی میدان جریان بحث شده است. بر خلاف تحقیقات مشابه پیشین که همگی به مطالعه جریان در کانال‌های دارای انبساط ناگهانی (زاویه 90 درجه) پرداخته‌اند، در پژوهش حاضر ناپایداری جریان در کانال دارای انبساط تدریجی در زوایای مختلف بررسی شده که این امر مهمترین نوآوری آن به شمار می‌آید.‌