مطالعه تجربی تفاوت شکست قطره آب و گازوئیل بر اثر برخورد یک موج ضربه

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

4 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

doi
10.22034/jmeut.2025.64898.3495
چکیده

در این تحقیق تجربی، تأثیر موج ضربه بر دو نوع قطره، آب و گازوئیل، بررسی شد. به دلیل تفاوت‌های فیزیکی این دو مایع، انتظار می‌رفت رفتار دینامیکی آن‌ها پس از برخورد موج ضربه متفاوت باشد. آزمایش‌ها با استفاده از روش تخلیه الکتریکی برای تولید موج ضربه انجام شدند، که ویژگی اصلی آن حذف اثر جریان هوا به‌عنوان عامل غالب در سایر روش‌های تولید موج ضربه است. رفتار دینامیکی قطرات با استفاده از تصویربرداری دقیق مورد مطالعه قرار گرفت و تصاویر به‌صورت فریم‌به‌فریم در محیط MATLAB پردازش شدند. مشاهدات نشان داد که موج ضربه باعث ایجاد آشفتگی و تلاطم در داخل قطره شده و دانه‌های رنگی به‌کاررفته برای ردیابی جریان، الگوهای پیچیده‌ای از حرکت و چرخش را نمایش دادند. همچنین، ناپایداری‌های سطحی ناشی از موج ضربه و اثر آن بر پیرایش سطح قطره مورد تحلیل قرار گرفت. این پژوهش، تأثیر خواص فیزیکی مانند لزجت و کشش سطحی بر رفتار قطرات تحت تأثیر موج ضربه را روشن ساخته و نقش کلیدی موج ضربه را در مقابل جریان‌های خارجی برجسته می‌کند.