مطالعه آزمایشگاهی ساختار جریان آشفته در میدان دو آبشکن با روشPIV

Abstract

در این تحقیق میدان جریان بین دو آبشکن مستقیم واقع در جریان کم عمق یک کانال عریض با استفاده از روش سرعت سنجی تصویری ذرات سطحی اندازه گیری شده است. بدین منظور آبشکن های مستقیم به طول 25 سانتیمتر در دو فاصله نسبی 1 و 2 در ناحیه جریان توسعه یافته کانالی به عرض 8/1 قرار داده شده و اندازه گیری میدان جریان، به منظور مطالعه الگوی جریانهای چرخشی افقی، ساختار لایه اختلاطی و ناحیه چرخشی پایین دست انجام شده است. برای پردازش تصاویر از نرم افزار GPIV استفاده شده و از روش های وستِرویل و الگوریتم تکراری برِویس برای فیلتراسیون میدان‌های سرعت استفاده شده است. نتایج بصورت توزیع مقادیر متوسط سرعت، شدت‌های آشفتگی و تنش‌های رینولدز ارائه شده است. بر اساس نتایج حاصله، بواسطه کم عمق بودن میدان، بخش عمده‌ای از ساختارهای آشفتگی حالت دوبعدی داشته وشکل گیری یک جریان برگشتی از ناحیه پایین دست به داخل میدان آبشکن باعث پیچیدگی ساختار لایه اختلاطی و در نتیجه پروسه تبادل جرم بین ناحیه چرخشی میدان آبشکن و جریان آزاد می‌شود.