بررسی تجربی ساختارهای پایدار و ناپایدار در پرش هیدرولیکی چندضلعی

Abstract

هنگامی که یک جت عمودی مایع به صفحه‌یی افقی برخورد می‌کند، اولین انتظاری که می‌رود تشکیل یک پرش هیدرولیکی دایره‌یی است؛ اما در برخی از سیالات تحت شرایط خاص، انتقال از جریان فوق بحرانی به جریان زیر بحرانی به شکل پرش هیدرولیکی چندضلعی پایدار یا ناپایدار نمایان می‌شود. در این نوشتار علاوه بر پرش‌های چندضلعی پایدار، نوعی دیگر از پرش‌های چندضلعی نادر که رفتاری چرخشی ـ موجی از خود بروز می‌دهند، ارائه شده است. با تعریف ناحیه‌ی ماندگاری برای پرش‌های چندضلعی، وابستگی این ناحیه به اعداد بی‌بعد حاکم مشخص شده است. شعاع متوسط پرش چندضلعی با نظریه‌ی اصلاح‌شده‌ی پرش دایره‌یی واتسون مقایسه شده و مطابقت خوبی حاصل شده است. همچنین تحقیقات آزمایشگاهی انجام شده در این مطالعه نشان می‌دهد که علت ایجاد این پرش‌ها را می‌توان به ناپایداری ریلی ـ پلاتو مرتبط دانست.