مقایسه تجربی مشخصه‌های جریان و شکست جت‌های آب مستطیلی و بیضوی

Abstract

مشخصه‎های جریان جت‌های آب مستطیلی و بیضوی به صورت تجربی بررسی و مقایسه شد. دو انژکتور مستطیلی و بیضوی با مساحت‌های خروجی یکسان و با ضریب منظری 2 مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. همچنین از یک انژکتور دایروی به عنوان هندسه مرجع نیز استفاده شد. از روش سایه نگاری برای آشکارسازی جریان جت بهره گرفته شده و عکسبرداری‌ها توسط دوربین سرعت بالا صورت پذیرفت. آزمایشات برای دبی‌های جرم بین 2 لیتر بر ساعت تا 120 لیتر بر ساعت انجام شد که متناظر با اعداد وبر بین 5/0 تا تقریبا 1100 می‌باشد. رفتار فیزیکی جریان جت‌های دایروی، مستطیلی و بیضوی در رژیم‌های مختلف با بهره‌گیری از تصاویر آشکارسازی مورد مطالعه قرار گرفت و همچنین با کمک نمودار پایداری، رفتار جت‌ها مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که جت بیضوی دارای کمترین پایداری در رژیم ریلی است و زودتر از دو جت دیگر به نقطه بحرانی می‌رسد. در حالی که نقطه بحرانی انژکتورهای دایروی و مستطیلی اختلاف کمی را نشان می‌دهد. همچنین پدیده تغییر محور به عنوان مهمترین مشخصه فیزیکی جت‌های مستطیلی و بیضوی بررسی شد. اندازه‌گیری‌ها نشان داد که برای هر دو هندسه، طول موج تغییر محور به صورت خطی با افزایش سرعت افزایش می‌یابد.