بررسی الگوی جریان اطراف آبشکن با دیواره‌ی شیب‌دار

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس

2 استادیار دانشگاه محقق اردبیلی

doi
چکیده

در این مقاله به مطالعه‌ی آزمایشگاهی ساختار جریان پیرامون آبشکن با دیواره‌ی شیب‌دار پرداخته شده است. بدین منظور، هیدرودینامیک سه بعدی اطراف تک آبشکن مستقیم با دیواره‌ی شیب‌دار 75 درجه، بصورت آزمایشگاهی و در یک کانال مستقیم با بستر صلب مورد مطالعه قرار گرفت. مشخصات جریان با برداشت پارامترهای آشفتگی اطراف آبشکن به وسیله سرعت‌سنج نقطه‌ای سه بعدی ADV، مورد بررسی قرار گرفت. در پشت آبشکن با کاهش سرعت جریان که منجر به تشکیل ناحیه‌ی سکون می شود، سرعت جریان در نواحی میانی افزایش می‌یابد. به همین علت جریان به دو قسمت تقسیم شده و قسمتی از جریان به سمت بالا و قسمتی از جریان به سمت پایین که فشار کمتر است، حرکت می‌کند. جریان پایین رونده عامل تشکیل گردابه‌ی نعل اسبی می‌باشد. دو ناحیه‌ی تشدید سرعت، که اولی مربوط به تشدید سرعت در هسته‌ی اصلی جریان و ناشی از کاهش عرض عبوری جریان بوده و ناحیه‌ی پرسرعت دیگر که مربوط به تشدید موضعی سرعت در پایین‌دست آبشکن و در ناحیه‌ی بیرونی لایه‌ی برشی می‌باشد، تشکیل می‌شد و حداکثر مقدار مؤلفه‌ی تنش -ρ(u^' v^' ) ̅در امتداد لایه‌ی برشی رخ می‌دهد. با توجه به مقادیر منفی تنش‌های رینولدز (-ρ(v^' w^' ) ̅) و (-ρ(u^' w^' ) ̅)، تجمع رسوبات در ناحیه‌ی چرخشی پشت آبشکن اتفاق می افتد.