بررسی آزمایشگاهی مشخصه‌های جت غوطه‌ور در فرآیند هوادهی به مخزن سیال ساکن

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه‌های آبی، بخش مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

2 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه شهید باهنر، کرمان

3 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه جیرفت، جیرفت، ایران.

doi
10.22125/iwe.2023.168164
چکیده

جت جریان، باریکه­ای از مایع است که با سرعت بالا از یک نازل با قطر کم خارج می­شود. امروزه کاربرد جت­های هیدرولیکی در شاخه­های مختلف مهندسی و صنعت فراگیر شده است. در این پژوهش، مشخصه­های جت غوطه­ور در فرآیند هوادهی به مخزن سیال ساکن به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ابتدا مدل فیزیکی یک مخزن آب ساخته شد و از یک نازل دایره­ای برای ایجاد جت غوطه‌ور استفاده شد. آزمایش‌ها برای دو دبی جت جریان (Q) 036/0 و 067/0 لیتر بر ثانیه، شش فاصله عمودی بین خروجی نازل و سطح آب (Lj) از 2 تا 12 سانتی‌متر، شش زاویه برخورد جت با سطح سیال درون مخزن (θ) از 15 تا 90 درجه و پنج غلظت مختلف سیال مخزن (C) از صفر تا 200 گرم بر لیتر، انجام شد. از روش تصویربرداری سریع برای بررسی مشخصه‌های جت استفاده شد. نتایج نشان داد برای cm2= Lj و °90=θ، با افزایش دبی از 036/0 به 067/0 لیتر بر ثانیه، عمق نفوذ جت (hp)، 3/13 درصد افزایش یافت. همچنین برای L/s 067/0=Q و °90=θ، با افزایش Lj از 2 به 12 سانتی‌متر، مشخصه hp به مقدار 4/10 درصد افزایش یافت. علاوه بر این، برای cm2=Lj، L/s 067/0=Q و 90°=θ، با افزایش مقدار غلظت سیال از صفر (آب خالص) به 200 گرم بر لیتر، مشخصه hp به مقدار 1/4 درصد کاهش یافت. برای آزمایش­های این پژوهش، بالاترین عمق نفوذ در آزمایش با L/s 067/0=Q، 90°=θ، cm12= Ljو کمترین غلظت مشاهده شد.