بررسی تجربی جریان هوا پایین‌دست مدل مثلثی در زوایای مختلف

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

doi
10.22060/mej.2020.16547.6387
چکیده

پدیده ریزش گردابه‌ها از اجسام لبه‌پهن از جمله مدل مثلثی، از پدیده‌های مهم جریان سیالات است. با بررسی ریزش گردابه‌‌ها و جریان هوا در پایین‌دست مدل مثلثی می‌‌توان دبی‌‌سنج ‌‌جریان هوا از نوع گردابه‌‌ای را طراحی نمود و یا دستگاه جریان‌‌سنج سیم‌‌‌داغ را در سرعت‌‌های پایین کالیبره نمود. در این مقاله توزیع سرعت جریان هوا، توزیع شدت اغتشاش‌‌های آن و ریزش گردابه‌‌های ناشی از مدل مثلث متساوی‌الاضلاع به ضلع 10 میلی‌متر بررسی شد، این تحقیقات با استفاده از تونل باد و دستگاه جریان‌سنج سیم‌داغ انجام گرفته است. نتایج نشان می‌‌دهد زاویه جریان هوا تأثیر شدیدی بر توزیع سرعت جریان هوا و شدت اغتشاش‌‌های آن ندارد. ولی تغییرات عدد استروهال نسبت به زاویه جریان بالا می‌‌باشد، به‌طوری‌که عدد استروهال در زاویه 20 درجه بیشترین مقدار را معادل23/0 و در زاویه 62 درجه کمترین مقدار را معادل 133/0 دارا می‌‌باشد. نتایج نشان می‌‌دهد مناسب‌‌ترین زاویه برای استفاده در دبی‌‌سنج 62 درجه می‌باشد. برای کالیبراسیون جریان‌‌سنج سیم‌‌داغ نیاز است که علاوه بر اندازه‌‌گیری ریزش گردابه‌‌ها، سرعت جریان آزاد نیز اندازه‌‌گیری شود. در این حالت در صورتی‌‌که پراب در ناحیه 5/2= x/aو 2/5 ≥y/a≥5/2 قرار گیرد، سرعت متوسط جریان هوا که به وسیله جریان‌سنج سیم‌داغ اندازه‌گیری می‌شود، برابر سرعت جریان آزاد بوده و همچنین شدت اغتشاش‌های ناشی از مدل تأثیری بر اندازه‌گیری سرعت جریان هوا ندارد.