بررسی تجربی جریان ایزوتروپ تولید شده توسط توری در تونل‌باد مادون صوت و اندازه گیری مشخصه‌های جریان آشفته

Abstract

در این پژوهش به بررسی تجربی جریان آشفته ایزوتروپ پرداخته شده است. به همین منظور، دو توری متفاوت با یک کانال انقباضی در پشت آن‌ها برای ایجاد یک جریان آشفته ایزوتروپ در داخل تونل‌باد تعبیه شده است. توری‌ها با شبکه‌های cm 54/2 و cm 08/5 به ترتیب با نسبت انسداد 34/0 و 17/0 با برش لیزر روی چوب برش داده شده‌اند. برای تعیین سرعت‌های اغتشاشی در جهت جریان از جریان‌سنج سیم داغ یک‌بعدی استفاده شده و برای تعیین مولفه‌های جهت‌های دیگر از تقریب استفاده شده است. در سرعت‌های m/s 5 و m/s 10 برای هر یک از توری‌ها آزمایش انجام شده که بازه عدد رینولدز 8500 تا حدود 33000 را در بر می‌گیرد. برای تعیین آغاز مکان ایزوتروپی از روش‌های تعیین چولگی سرعت، همواری سرعت، شدت اغتشاشات، نرخ اضمحلال و مقیاس‌های طولی مانند طول کولموگروف و تیلور استفاده شده است. برای چولگی و همواری اعداد به ترتیب 0 و 3 را نشان داده که نشان‌دهنده جریان ایزوتروپ می‌باشد. نتایج نشان دادند که با افزایش سرعت ورودی، ایزوتروپ شدن جریان به تعویق افتاده است. همچنین در شبکه با نسبت انسداد کمتر، در نزدیکی توری شدت اغتشاش کمتر خواهد بود ولی با دور شدن از توری، شدت اغتشاشات بیشتر شده است.