مطالعه تجربی جت مایع مستطیلی با ضریب منظری بالا در جریان گازی موازی
نویسندگان
1 صنعتی امیرکبیر*مهندسی هوافضا
2 دانشگاه صنعتی امیرکبیر
3 دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی هوافضا
doi
10.22060/mej.2021.19726.7096چکیده
در این پژوهش، فیزیک جریان یک جت مستطیلی تزریق شده به درون جریان هوای موازی به صورت تجربی مورد مطالعه قرار گرفت. جریان جت مایع توسط یک انژکتور مستطیلی با ضخامت 0/64 میلیمتر و ضریب منظری 21 تولید شد. این انژکتور به صورت موازی و با استفاده از یک نگهدارنده خاص برای کاهش اثرات اغتشاشی در مرکز اتاقک آزمون تونل باد فروصوت قرار گرفت. به منظور شناسایی فیزیک جریان از روش سایهنگاری و برای ثبت تصاویر از عکسبرداری سرعت بالا استفاده شد. به منظور بررسی و تحلیل فیزیک جریان، آزمایشها در بازه گستردهای از شرایط جریان انجام شده و تصاویر آشکارسازی ارائه شده است. در این پژوهش عدد وبر جت و عدد وبر گاز به ترتیب بین 3 تا 120، و 0/2 تا 13 تغییر یافتهاند. نشان داده شد که اثرات جریان گاز باعث ایجاد موجهای متناوب کمانی شکل بر روی ستون جت مایع میشود که باعث تسریع شکست جت میشوند. همچنین، برای اولین بار رژیمهای مختلف جریان شامل رژیم ستونی، ستونی/گرانشی، کمانی، کیسه و ترکیبی شناسایی و معرفی شدند. یک نقشه دستهبندی با متغیرهای عدد وبر گاز و نسبت مومنتوم نیز برای تفکیک این رژیمها ارئه شد. طول شکست جریان مایع نیز اندازهگیری شد و نتایج آن بر حسب متغیرهای مختلف ارائه شد. نتایج نشان میدهد با افزایش عدد وبر جت سیال در سرعت ثابت جریان گازی، طول شکست افزایش مییابد.