بررسی تجربی عملکرد شبیه‌ساز جریان باد پیچ‌خورده در یک تونل باد لایه‌مرزی کوچک‌مقیاس با استفاده از یک پروب 5 سوراخه

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد ، گروه مهندسی عمران ، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد ، گروه مهندسی عمران ، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران

4 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران

doi
چکیده

باتوجه‌به تأثیرات مخرب طوفان‌ها و اهمیت شبیه‌سازی و بررسی آنها، در این تحقیق به شبیه‌سازی نوع خاصی از جریان‌های باد لایه‌مرزی اتمسفریک پیچ‌خورده در یک تونل باد لایه‌مرزی پرداخته شده است. با درنظرگرفتن هزینه‌ها و مصرف انرژی بسیار بالای شبیه‌سازی و انجام آزمایش در تونل‌های بزرگ‌مقیاس، هدف از انجام این پژوهش کاهش هزینه‌ها و هدررفت انرژی با استفاده از یک تونل باد کوچک‌مقیاس بوده است. برای بررسی جریان باد پیچ‌خورده از دو نوع سیستم شبیه‌ساز پیچش ملایم و شدید استفاده شده است. ارزیابی شرایط جریان توسط سیستم آشکارساز جریان (تافت)، سنسور سیم داغ آزمایشگاهی و پروب 5 سوراخه که قادر به اندازه‌گیری پارامترهایی از جمله سرعت، شدت آشفتگی و زاویه پیچش جریان می‌باشد صورت گرفته است. در نهایت بررسی و مقایسه پروفیل‌های زاویه پیچش، سرعت و آشفتگی جریان با مراجع قبلی نشان داد که با ایجاد برخی تغییرات در سیستم شبیه‌ساز می‌توان یک شبیه‌سازی با دقت مناسب در تونل باد کوچک‌مقیاس انجام داد. به‌طوری‌که اختلاف پروفیل سرعت و آشفتگی جریان اندازه‌گیری شده در تحقیق حاضر با پروفیل‌های ارائه شده در مراجع قبلی کمتر از 5 درصد بوده است. همچنین، زاویه پیچش جریان برای شبیه‌سازهای با حداکثر زاویه هدایت 15 و 30 درجه به ترتیب برابر 12 و 20 درجه بوده که اختلاف آن با مراجع قبلی کمتر از 2 درجه است. در نتیجه می‌توان گفت شبیه‌سازی انجام شده در این تحقیق تطابق بسیار خوبی با شبیه‌سازی‌های انجام شده در مراجع قبلی که در آنها از تونل‌های بزرگ‌مقیاس استفاده شده بود، داشته است.