۱۸ نتیجه برای الگوی جریان
دوره ۱۴، شماره ۳ - ( ۸-۱۳۹۳ )
چکیده
در این تحقیق به مطالعه آزمایشگاهی الگوی جریان و آبشستگی پیرامون آبشکن¬¬های سرسپری سری مستغرق و غیرمستغرق در مسیر مستقیم پرداخته ¬می¬شود. بررسی الگوی آبشستگی در سه زاویه مختلف قرارگیری آبشکن نسبت به ساحل مجاور، در درصد استغراق¬های مختلف و سه عدد فرود جریان نشان¬دهنده افزایش عمق ماکزیمم آبشستگی در لبه بالا دست آبشکن¬ها با افزایش عدد فرود و کاهش درصد استغراق است. همچنین به¬دلیل تاثیر آبشکن¬های سری، عمق ماکزیمم آبشستگی در آبشکن سوم کمتر از آبشکن دوم، و آبشکن دوم کمتر از آبشکن اول است. با کاهش عدد فرود و افزایش درصد استغراق آبشکن¬ها، تاثیر آبشکن¬های سری کمتر شده و آبشکن¬ها تقریبا به صورت مجزا عمل می¬نمایند. محل شروع رسوب¬گذاری و مقدار آن با تغییر عدد فرود جریان، درصد استغراق آّبشکن¬ها و زاویه قرارگیری آن نسبت به ساحل مجاور تغییر می¬کند که در این تحقیق به بررسی و مقایسه این تغییرات پرداخته می¬شود. آزمایش الگوی جریان اطراف آبشکن جاذب، در شرایط آستانه حرکت و در درصد استغراق ۵۰ درصد انجام شد که با بررسی جهت و مقدار سرعت جریان سه¬بعدی و تنش برشی بستر در جلوی بال آبشکن¬ها و محدوده¬ی بین آبشکن¬ها پیش¬بینی قابل قبولی از آبشستگی در پیرامون آبشکن¬های سرسپری بدست می¬آید.
محمدرضا انصاری، محمدسعید احمدی، بهزاد صادقی خاجی پیرلو،
دوره ۱۴، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مطالعه، جریان دوفازی آب و هوا در کانالهایی به شکل تپه و دره، به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. مطالعات برای یک تپه و یک دره متشکل از قسمتهای شیبدار o۷,۵± و قسمتهای افقی به عنوان بالادست و پاییندست تپه و دره انجام شده است. مطالعات پیشین، تنها محدوده جریان اسلاگ را در قسمتهای تپه و دره بررسی کرده¬اند. در این مطالعه، نقشه کامل جریان دوفازی و منحنی رفتار فشار برای تپه و دره، و همچنین، محدوده اسلاگ بالادست و پاییندست تپه ودره جهت بررسی اثر تپه و دره بر بالادست و پایین دست به دست آمده است. چهار رفتار متفاوت از اسلاگ در عبور از دره و دو رفتار طی عبور از تپه مشاهده شد. تمام دسته بندی ها، بر محدوده اسلاگ قسمت بالادست و پایین دست، جهت مشاهده ارتباط کیفی بین آنها نشان داده شده است. در سرعتهای پایین گاز، الگوهای جریان و رفتار فشار مسیر تپه و دره با یکدیگر تفاوت دارند. با افزایش سرعت گاز، این تفاوتها کمتر می شود. به عبارتی، در سرعتهای بالای گاز، تپه و دره اثر مشابهی بر جریان دارتد.
دوره ۱۵، شماره ۵ - ( ۶-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی الگوی جریان و آبشستگی اطراف آبشکن سرسپری مستغرق، جاذب و دافع در مسیر مستقیم پرداخته شده است. در اندازه¬گیری سرعتهای سه بعدی و توپوگرافی بستر به¬ترتیب از دستگاه Vectrino+ و Point gage استفاده شد. سرعتهای سه بعدی در حالت بستر تخت اندازه¬گیری شده‌اند. میدان جریان در مقاطع عرضی و پلان¬های افقی مختلف ترسیم و الگوی جریان مورد بررسی قرار گرفت. حداکثر آبشستگی آبشکن جاذب بیشتر از آبشکن دافع میباشد و در هر دو حالت در لبه¬ی بال بالادست آبشکن رخ داده است. نتایج الگوی جریان بیانگر وجود یک صفحه جدایی در بالادست آبشکن میباشد که در آن قسمتی از جریان به صورت بالارونده و قسمتی دیگر به صورت پایین¬رونده عمل می‌کند. مقادیر ورتیسیتی محاسبه شده نشان میدهد که حداکثر مقدار ورتیسیتی در محل حداکثر آبشستگی اتفاق افتاده و برای آبشکن جاذب ۵/۱ برابر آبشکن دفع میباشد. همچنین الگوی جریان و آبشستگی در مقاطع عرضی، طولی و پلان‌های مختلف از دیگر نتایج ارائه شده در این تحقیق میباشد.
محمدرضا انصاری، رضا آزادی، سحر کیانی حق‌گو،
دوره ۱۵، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۴ )
چکیده
در پژوهش حاضر، جریان دوفازی در لوله‌های عمودی پلکسی‌گلاس به قطرهای داخلی mm ۴۰ و mm ۷۰ و در دو ارتفاع m ۷۳/۱ و m ۲۲/۳ در شرایط ادیاباتیک مطالعه شده‌اند. نقشه‌های الگوی جریان برای هر دو لوله ارائه شده و تأثیر قطر لوله و ارتفاع بر گذر بین الگوهای جریان بررسی شده‌اند. هوا و آب به عنوان سیال‌های کاری انتخاب شده‌اند و محدوده سرعتهای ظاهری هوا و آب برای لوله mm ۴۰ به ترتیب m/s ۶۵۴/۹ – ۰۵۴/۰ و m/s ۸۷۷/۰ – ۰۱۵/۰ و برای لوله mm ۷۰ به ترتیب m/s ۴۴/۲۰ – ۰۳۸/۰ و m/s ۵۳۰/۱ – ۰۳۶/۰ میباشد. با تغییر قطر لوله از mm ۴۰ به mm ۷۰، محدوده مربوط به الگوی اسلاگ به طور قابل توجهی کاهش مییابد. نوع ورودی مورد استفاده در آزمایش‌ها « حلقوی» است که در نتیجه آن الگوی حبابی در سرعتهای ظاهری کم آب در لوله mm ۷۰ مشاهده نشد و فقط در سرعتهای بالای آب، الگوی حبابی خود را نشان می‌داد. برای هر دو لوله، الگوهای جریان: حبابی، اسلاگ، متلاطم و حلقوی مشاهده شدند. با بررسی بیشتر و استفاده از تکنیک پردازش تصویر، الگوی حبابی در لوله mm ۴۰ به سه الگوی فرعی پراکنده، آشفته و متراکم و الگوی اسلاگ به دو الگوی فرعی اسلاگ بزرگ و اسلاگ کوچک قابل تفکیک بودند. همچنین الگوی شبه – حلقوی نیز به عنوان یک الگوی مستقل در لوله mm ۷۰ مشاهده شد که در تحقیقات پیشین بدقت تحلیل و بررسی نشده است.
محمدرضا انصاری، سحر رفیعی‌اصل، نیما سام خانیانی،
دوره ۱۵، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۴ )
چکیده
در مطالعه حاضر به بررسی الگوی جریان دوفازی لخته‌ای در اتصال T شکل تقسیم‌کننده منشعب در دو گروه منظم و نامنظم پرداخته شده است. شبیه‌سازی صورت گرفته توسط نرم‌افزار متن‌باز اوپن‌فوم، با استفاده از روش یک سیالی و مدل حجم سیال (VOF) به تعقیب سطح مشترک جریان دو فازی مایع- گاز پرداخته است. شرط مرزی سرعت ثابت برای ورودی، فشار ثابت برای مرزهای خروجی و شرط مرزی عدم لغزش برای دیواره‌ها در نظر گرفته شده است. با توجه به اینکه الگوی جریان لخته‌ای یکی از پیچیده‌ترین الگوهای جریان دو فازی میباشد که نوسانات ناشی از آن می‌تواند صدمات جبران‌ناپذیری را به تجهیزات موجود در پایین دست وارد کند، تمرکز اصلی تحقیق حاضر به بررسی کاهش الگوی جریان لخته‌ای با استفاده از اتصال T شکل میباشد. استنتاج شده است که با استفاده از تقاطع، دامنه نوسانات فشار و سرعت کاهش مییابد. اگرچه ورودی شاخه عمودی با ابعاد سطح مقطع cm۲۵×۵، در کاهش لخته‌های بالادست بطور کامل موثر نیست، با این حال با افزایش ابعاد ورودی شاخه جانبی عمودی از cm۲۵×۵ به cm۲۵×۱۰ و cm۲۵×۲۰ نوسانات فشار جریان دو فازی در کل کانال کاهش یافته و محدوده جریان لخته‌ای در پاییندست کاهش و گستره جریان توپی افزایش مییابد. این بدین معنی است که اهداف مورد نظر در تحقیق حاضر تحقق یافته است. همچنین به منظور اثبات درستی شبیه‌سازی عددی، به صحت‌سنجی مدلسازی حاضر با کارهای انجام شده معتبر قبلی پرداخته شد که توافق خوبی را بین نتایج نشان می دهد.
دوره ۱۶، شماره ۲ - ( ۴-۱۳۹۵ )
چکیده
سرریزهای جانبی دارای کاربرد گسترده‌ای در مهندسی هیدرولیک هستند، که به علت حساسیت موضوع نیاز به طراحی و بررسی دقیق دارند. در مقاله‌ی حاضر جریان عبوری از سرریز‌جانبی مستطیلی لبه‌تیز در کانال باز مستطیلی با استفاده از نرم‌افزار FLOW-۳D و بکارگیری مدل آشفتگیRNG k- و روش VOF شبیه‌سازی شده است. در تحقیق حاضر پس از صحت‌سنجی نتایج مدل عددی با دادههای آزمایشگاهی، به بررسی اثرات عدد‌فرود بالادست بر الگو و مشخصات جریان در امتداد سرریز جانبی پرداخته میشود. نتایج در این مطالعه نشان میدهد، با کاهش عدد فرود، ماکزیمم و مینیمم سرعت طولی در طول سرریز جانبی به ترتیب افزایش و کاهش مییابد. با کاهش عدد‌فرود، ماکزیمم سرعت جانبی در طول سرریز جانبی افزایش مییابد، که بیانگر افزایش دبی عبوری از سرریز جانبی میباشد. همچنین توزیع مولفههای مختلف سرعت در برابر تغییرات ارتفاع جریان در روی وسط تاج سرریز برای عدد‌فرود‌های متفاوت نشان میدهد، با کاهش عدد‌فرود بالادست، توزیع سرعت طولی در نزدیک تاج سرریز غیر یکنواخت‌تر میشود. برای اعداد فرود متفاوت، سرعت جانبی تا ارتفاع معینی از روی تاج سرریز افزایش مییابد و سپس با نزدیک شدن به سطح آزاد جریان مقدارآن کاهش مییابد. ماکزیمم سرعت قائم برای عدد-فرود‌های متفاوت، در نزدیکی تاج سرریز رخ میدهد و با افزایش ارتفاع و نزدیک شدن به سطح آزاد جریان مقدار آن به تدریج کاهش مییابد. با کاهش عدد-فرود، سرعت قائم در نزدیکی سطح آزاد جریان منفی میباشد. در خصوص سطح آزاد جریان در مجاورت سرریز جانبی، با افزایش عدد‌فرود بالادست، عمق سطح آب در انتهای سرریز دچار تغییرات شدیدی میشود.
دوره ۱۶، شماره ۵ - ( ۹-۱۳۹۵ )
چکیده
روزنه‌های جانبی از جمله سازه‌های انحراف جریان محسوب میشوند که بطور گسترده در مهندسی هیدرولیک و مهندسی محیط زیست مورد استفاده قرار می‌گیرند. بررسی مشخصات و الگوی جریان عبوری از آنها از قبیل نحوه توزیع مولفه های مختلف سرعت و سطح آزاد جریان در مجاورت روزنه جانبی از اهمیت زیادی برخوردار است. در مطالعه حاضر جریان عبوری از روزنه‌ی جانبی لبه تیز مستطیلی واقع در دیوار جانبی کانال باز با استفاده از نرم‌افزار FLOW-۳Dو مدل آشفتگیRNG k- شبیه‌سازی شده است. در این مطالعه، ابتدا نتایج دبی عبوری از روزنه‌ی جانبی و الگوی جریان در اطراف آن در مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار می‌گیرد و سپس اثرات ارتفاع تاج روزنه‌ی جانبی بر توزیع مولفههای مختلف سرعت و سطح آزاد جریان در مجاورت روزنه‌ی جانبی در کانال اصلی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد در مدلهای شبیه‌سازی شده با ارتفاع تاج‌های متفاوت، ماکزیمم و مینیمم سرعت طولی به ترتیب در ابتدا و انتهای روزنه‌ی جانبی رخ میدهد. با کاهش ارتفاع تاج روزنه، ماکزیمم و مینیمم سرعت طولی به ترتیب افزایش و کاهش مییابد. باکاهش ارتفاع تاج روزنه جانبی، ماکزیمم سرعت جانبی در طول روزنه افزایش مییابد، که نشان میدهد با کاهش ارتفاع تاج، دبی عبوری از روزنه افزایش مییابد. همچنین در خصوص سطح آزاد جریان، در حالتی که ارتفاع تاج روزنه پایین می باشد تغییرات سطح آزاد جریان ناچیز میباشد. اما با افزایش ارتفاع تاج روزنه، تغییرات قابل توجهی در سطح آزاد جریان در اطراف روزنه‌ی جانبی رخ میدهد.
محسن زارعی، محمدرضا انصاری، پیمان رستمی،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در پژوهش پیش رو، جریان دوفازی غیر همسو در لوله‌های عمودی از جنس اکریلیک شفاف با قطرهای داخلی mm ۶۰، mm ۸۰ و mm ۱۱۰ و ارتفاع‌های یکسان m ۲ در شرایط آدیاباتیک بررسی شده‌اند. تا کنون تعداد کمی از پژوهش‌های صورت گرفته در حیطه جریانهای غیر همسو در لوله‌های با قطر بزرگ مقیاس انجام شده است. هوا از پایین به بالا و آب از بالا به پایین جریان دارد. محدوده سرعتهای ظاهری هوا و آب برای لوله mm ۶۰ به ترتیب m/s ۱,۷۷-۷.۱۷ و m/s ۰.۰۵-۰.۱۱، برای لوله mm ۸۰ به ترتیب m/s ۴.۰۳-۰.۹۹ و m/s ۰.۰۹-۰.۰۳ و برای لوله mm ۱۱۰ به ترتیب m/s ۲.۲۶-۰.۵۵ و m/s ۰.۰۵-۰.۰۱ است. در کار حاضر علاوه بر جریان برگشتی، از رژیم‌های لخته‌ای، متلاطم و حلقوی میتوان به‌عنوان رژیم‌های اصلی مشاهده شده در لوله‌ها نام برد. تلاش بر این بوده است که در ترسیم نقشه الگوهای جریان، عدم قطعیت تعیین مرزها به حداقل رسیده باشد. طبق آزمایش‌های صورت گرفته نتایج نشان می دهد با افزایش قطر لوله، رژیم‌های لخته‌ای و حلقوی به تدریج محدوده‌های کوچک‌تری را در بر می‌گیرند اما رژیم متلاطم محدوده قابل توجهی از نقشه الگوهای جریان را به خود اختصاص میدهد. همچنین در مشاهدات صورت گرفته، نمونه هایی از ناپایداری کلوین – هلمهولتز در لوله‌ها مشاهده شد. مقایسه نتایج تجربی و تحلیلی این ناپایداری از توافق خوبی برخوردار است. در انتها نیز صحت سنجی نقشه الگوهای به‌دست آمده تحت آزمایش‌های صورت گرفته، با نتایج تحلیلی صورت گرفت.
محمدرضا نظری، امین طالع زاده شیرازی، مجتبی دهقان منشادی،
دوره ۱۷، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۶ )
چکیده
بررسی میدان جریان پشت پروانه‌های دریایی به دلیل کاربرد فراوان در شناسائی شناورها و تخمین نویز هیدرودینامیکی آنها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در تحقیق حاضر، جریان دائم و غیردائم دنباله یک پروانه دریایی توسط نرم‌افزار متن‌باز اوپن‌فوم و حلگرهای سیمپل‌فوم و پیمپل‌دایم‌فوم شبیه‌سازی شده‌است. نتایج بدست‌آمده از منحنی عملکرد و دنباله جریان نزدیک پروانه با دادههای آزمایشگاهی موجود اعتبارسنجی شده‌است که تطابق بسیار خوبی را نشان میدهد. نتایج مطالعه شبکه در ناحیه دنباله نشان میدهد که بر خلاف کمیت‌های کلی جریان، شبکه استفاده شده در این ناحیه به شدت بر روی نتایج میدان دنباله تاثیرگذار است. نتایج این تحقیق نشان میدهد که مدلسازی دائم به روش معادلات RANS برای محاسبه ضرایب هیدرودینامیکی مناسب بوده و با هزینه محاسباتی کمتر و دقت مناسب نسبت به روش غیردائم URANS نتایج را پیش‌بینی می‌کنند. از طرف دیگر، بررسی صحیح نوسانات جریان و ناپایداری‌های جریان گردابه‌ای، تنها با انجام شبیه‌سازی‌های غیردائم و شبکه مناسب امکان‌پذیر است. در این مقاله همچنین اثر ضریب پیشروی بر ساختار جریان گردابه‌ای در ناحیه دنباله بررسی شده است. مقایسه کیفی نتایج این تحقیق و نتایج مشابه موجود از مدل دقیق‌تر DES نشان میدهد که روش URANS به شرط استفاده از شبکه مناسب، توانایی بسیار بالایی در مدلسازی میدان دنباله دارد. این روش حجم شبکه مورد نیاز و زمان اجرا را ضمن حفظ دقت نتایج، به میزان بسیار چشمگیری کاهش میدهد.
مصطفی نبی پور، سید علی اکبر صالحی نیشابوری، رضا صادقی دودران، امیررضا زراتی، سید حسین مهاجری، محمد ضابطیان،
دوره ۱۸، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۷ )
چکیده
از جمله روشهای پرکاربرد اندازهگیری میدان جریان در کانال‌های باز استفاده از دستگاه سرعت سنج صوتی داپلر میباشد. حضور شاخک‌ها و بدنه دستگاه سرعت سنج صوتی در داخل جریان موجب تغییر الگو و ساختار آشفتگی جریان میشود. بنابراین خطای دستگاه سرعت سنج صوتی داپلر ناشی از دو عامل خطای ذاتی دستگاه و حضور بدنه و شاخک‌های دستگاه در داخل جریان میباشد. برای فهم بهتر این موضوع، در این مقاله میدان جریان با استفاده از ابزار سرعت‌سنجی تصویری ذرات و دستگاه سرعت‌سنج صوتی جانب‌نگر اندازهگیری شد. نتایج حاصله نشان داد که در اندازهگیری سرعت طولی، نتایج هر دو ابزار به یکدیگر نزدیک بوده و به‌طور متوسط ۵ درصد اختلاف دارند، در حالی که سرعتهای قائم و عرضی دارای تفاوت قابل توجهی با یکدیگر می‌باشند. همچنین مقایسه مقادیر شدت آشفتگی طولی و عرضی و تنش برشی رینولدز نشان میدهد که اختلاف مقادیر در نزدیکی سطح آب کمتر و با نزدیک‌شدن به بستر افزایش مییابد.
فرهاد هادیان فرد، امیر امیدوار، محمد ناصریان،
دوره ۱۸، شماره ۵ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
ادر یک هواساز ترموالکتریک معمولاً از تعدادی ماژول ترموالکتریک با فین‌های هوا خنک جابه‌جایی اجباری استفاده میشود. در این پژوهش سعی شده است تا تأثیر چیدمان ماژولها نسبت به یکدیگر و همچنین الگوی جریان هوای عبوری از روی آنها بر عملکرد حرارتی مجموعه مورد مطالعه قرار گیرد. بدین منظور، عملکرد حرارتی یک سامانه هواساز ترموالکتریک شامل چهار ماژول ترموالکتریک در سه چیدمان؛ موازی، سری با جریان هوای سرد و گرم هم جهت و سری با جریان هوای سرد و گرم مخالف بررسی و مقایسه شده است. جهت بررسی توأمان عملکرد حرارتی و افت فشار تحمیل شده به سیستم از تحلیل آنتروپی استفاده شده است. بعلاوه، تاثیر تغییر جریان الکتریکی اعمالی به ماژولها و دبی هوای عبوری از کانال‌های سرد و گرم بر ضریب عملکرد مجموعه برای چیدمان‌های مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بیانگر این است که چیدمان هیت سینکها تأثیر چشمگیری بر عملکرد سامانه هواساز ترموالکتریک دارد به طوری که ضریب عملکرد سرمایشی و گرمایشی سیستم هواساز در حالت چیدمان سری به ترتیب۱,۴ و ۱.۱ برابر حالت چیدمان موازی است. همچنین نتایج تحلیل انتروپی نشان داد که در حالت چیدمان سری گرچه افت فشار تحمیل شده به سیستم افزایش می-یابد ولی این افزایش به حدی نیست که بتواند مزیت استفاده از چیدمان سری را کمرنگ نماید.
دوره ۱۹، شماره ۳ - ( ۷-۱۳۹۸ )
چکیده
از جمله روشهای حفاظت از سواحل که در دهههای اخیر در رودخانهها مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از آبشکنهاست. آبشکنها بر روی خطوط جریان اثر گذاشته و با ایجاد تغییراتی در سرعت و جهت جریان موجبات تغییرات عمده در توپوگرافی بستر در اطراف آبشکن و همچنین سواحل را فراهم میآورند. شناخت و جهتدهی به این تغییرات منجر به ساماندهی بهصرفه رودخانه در نواحی موردنظر خواهد شد. در تحقیق حاضر تاثیر آبشکنهای باز توریسنگی قائم، جاذب و دافع در مسیر جریان بر توپوگرافی بستر و الگوی جریان مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی عملکرد آبشکنهای مذکور با آبشکن بسته مقایسه خواهد شد. نتایج نشان میدهد که با کاهش درصد تخلخل آبشکنها، انحراف جریان اصلی و شدت جریانهای ثانویه حول آبشکن افزایش یافته که این امر موجب افزایش تغییرات توپوگرافی بستر و ایجاد حفرههای بزرگتر حول آبشکن میشود. با افزایش شدت فرسایش حول آبشکن، رسوبگذاری در کنارهها افزایش مییابد.
بیشترین آبشستگی (نسبت آبشستگی به عمق جریان) مربوط به آبشکن قائم بسته به میزان ۹/۰ و کمترین این پارامتر مربوط به آبشکن جاذب با تخلل ۵۰ درصد به میزان ۲۳/۰ میباشد. حداکثر مقادیر آبشستگی برای همه آبشکنها در دماغه آبشکن رخ داده است. همچنین در بررسی مقادیر حداکثر سرعت طولی، عرضی و قائم سرعت، به ترتیب برای آبشکن قائم بسته ۴۳، ۲۰ و ۱۴- سانتیمتر بر ثانیه و برای آبشکن جاذب با تخلخل ۵۰ درصد، ۴۳، ۹/۱۵ و ۱۱- سانتیمتر بر ثانیه میباشد.
رضا صادقی‌دودران، سید‌علی‌اکبر صالحی‌نیشابوری، مصطفی نبی‌پور، سیدحسین مهاجری، امیررضا زرراتی،
دوره ۱۹، شماره ۱۲ - ( ۹-۱۳۹۸ )
چکیده
دستگاه سرعت‌سنج صوتی یکی از ابزارهای متداول اندازهگیری میدان جریان در کانال‌های باز است. علاوه بر خطاهای ذاتی دستگاه سرعت‌سنج صوتی، حضور حسگرهای دستگاه درون جریان می‌تواند موجب تغییر الگوی جریان و تشدید آشفتگی در حجم نمونه‌گیری شود که بر نتایج آزمایشگاهی و تحلیلی موثر خواهد بود. برای بررسی این موضوع در این مطالعه بهمنظور تفکیک اثر تداخل فیزیکی سرعت‌سنج صوتی از خطای ذاتی آن، سرعت جریان به وسیله سرعت‌سنج تصویری ذرات در دو حالت حضور فیزیکی سرعت‌سنج صوتی و عدم حضور آن (در محدوه حجم نمونه‌گیری) در یک کانال مرکب برداشت شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که اثر تداخلی سرعت‌سنج صوتی جانب‌نگر در سرعت طولی در محدوده حجم نمونه‌گیری باعث افزایش سرعت طولی به میزان ۷/۱% شده و این اثر در سرعتهای ثانویه شدیدتر است به طوری که در شرایط آزمایش حاضر، حضور سرعت‌سنج صوتی جانب‌نگر باعث تغییر سرعت عرضی به میزان ۵/۴ برابر و تغییر سرعت قائم به میزان ۷/۲ برابر حالت عدم حضور سرعت‌سنج میشود. بررسی شدت‌های آشفتگی نشان داد که حضور سرعت‌سنج صوتی جانب‌نگر باعث افزایش شدت آشفتگی طولی میشود در حالی که بر شدت آشفتگی عرضی و قائم تاثیر چندانی ندارد. همچنین بررسی تنش رینولدز قائم در دوحالت حضور و عدم حضور سرعت‌سنج صوتی نشان داد که مقادیر اندازه‌گیری‌شده در دو حالت اختلاف دارند و حضور سرعت‌سنج صوتی ۳۰% تنش رینولدز قائم را در محل حجم کنترل کاهش میدهد.
دوره ۲۱، شماره ۶ - ( ۹-۱۴۰۰ )
چکیده
وجود موانع در مسیر جریان سبب تغییراتی در هیدرولیک و پارامترهای هیدرودینامیکی جریان میگردد. از جمله این پارامترهای هیدرودینامیکی جریان، میتوان به انرژی جنبشی آشفتگی و شدت آشفتگی جریان اشاره نمود. از آنجا که آشفتگی مرتبط با استهلاک انرژی جریان میباشد، لذا بررسی این پدیده همواره حائز اهمیت بوده است. احداث موانع در مسیر سیال، بهخصوص هنگامی که این موانع در محل عبور رودخانه ساخته میشوند، یکی از مهمترین مسائل مهندسی رودخانه است. از نتایج مطالعهی رفتار سیال پیرامون موانع متخلخل، میتوان در طراحی آبشکنهای متخلخل توریسنگی، همچنین ساخت موانع متخلخل توریسنگی در مسیر جریان، جهت استهلاک انرژی جریان و ... استفاده کرد. در این پژوهش به بررسی آزمایشگاهی ساختار جریان پیرامون آبشکنهای متخلخل در کناره کانال و موانع متخلخل در وسط کانال مستقیم با بستر ثابت پرداخته شده است. در اندازهگیری سرعتهای سهبعدی از دستگاه سرعت سنج نقطهای ADV استفاده شده است. نتایج نشان داد، مولفههای سه بعدی سرعت در آبشکنها و موانع با افزایش درصد تخلخل، کاهش مییابد. همچنین جدایش جریان ، جریانهای بازگشتی، جریان انحرافی و همچنین، جریان پایین رونده، در حالتی که مانع در وسط کانال قرار دارد نسبت به حالتی که آبشکن در کنارهی دیواره کانال قرار دارد شدیدتر است. همچنین تاثیر درصد تخلخل در موانع نسبت به آبشکنها خیلی بیشتر و واضحتر است. و شدت آشفتگی و وسعت محدوده دارای بیشینه شدت آشفتگی در موانع وسط کانال نسبت به آبشکنهای کناره دیواره شدیدتر است. در نهایت،روند کاهش شدت آشفتگی در تخلخلهای بیشتر، کندتر است.
دوره ۲۱، شماره ۶ - ( ۹-۱۴۰۰ )
چکیده
در این تحقیق از مدل عددی SSIIMبرای بررسی الگوی جریان، کانتورهایی سرعت، قدرت جریان و پارامترهای آشفتگی در اطراف پایه پل عمودی با حضور صفحات مستغرق با طول همپوشانی مختلف، و قرارگیری صفحات مستغرق از پایهی پل و از یکدیگر در شش فاصله مختلف، در قوس ۱۸۰ درجه تند استفاده گردید و مقایسه نتایج تحلیل عددی و آزمایشگاهی انجام شد. تطابق دادههای عددی و آزمایشگاهی بیانگر عملکرد مناسب مدل عددی SSIIM در مدلسازی الگوی جریان در مسئله مورد بررسی میباشد. نتایج تحقیق نشان داد که محدودهی قدرت جریان ثانویه، در تمامی مدلهای با حضور صفحات مستغرق از ۵/۱۰ تا ۱۲ درصد اندازهگیری شد. در حالتی که صفحات مستغرق همپوشانی با هم نداشتند و استقرار صفحات مستغرق در فاصلهی ۵/۲ برابر قطر پایه از پایه و فاصله معادل ۲ برابر قطر پایه از همدیگر و در بالادست پایه بوده کمترین مقدار و در حالت همپوشانی ۱۰۰ درصد صفحات، در آرایش استقرار صفحات مستغرق در فاصله ۵ برابر قطر پایه از آن و فاصله ۲ برابر قطر پایه از همدیگر و در بالادست پایه بیشترین مقدار خود را داشته است. همچنین تغییرات تنش برشی بعد از ایجاد آبشستگی موضعی محاسبه شد. تنش برشی ماکزیمم از ابتدای قوس تا نزدیکی خروجی قوس به سمت جداره داخلی قوس متمایل بود و در محدوده خروجی قوس تنش برشی ماکزیمم به سمت میانه قوس و سپس نیمهی دوم قوس منتقل گردید.
محمدحسین رمضانی، محمد مهدی نوروزی، رضا مداحیان، محمد رضا انصاری،
دوره ۲۱، شماره ۱۱ - ( ۶-۱۴۰۰ )
چکیده
هدف از این پژوهش، ایجاد انواع الگو جریان دوفازی و بدست آوردن نقشه الگو جریان برای دو فاز آب و هوا در یک لوله عمودی از جنس پلکسی گلس شفاف به قطر ۵۰ میلیمتر و طول ۳۹۰ سانتیمتر و محاسبه سرعت میانگین حباب تیلور است. سیستم آزمایشگاهی لازم جهت انجام این پژوهش در آزمایشگاه جریانهای چندفازی دانشگاه تربیت مدرس توسط تیم تحقیقاتی جریانهای چندفازی طراحی و ساخته شده است. سه الگوی جریان حبابی، اسلاگ و متلاطم برای ۳۲۰ سرعت ظاهری مختلف آب و هوا ایجاد و بررسی شدند. برای ایجاد الگوی جریان حبابی در ورودی هوا از یک توزیعکننده هفت طبقه با قابلیت تغییر در تعداد حبابهای تولید شده، استفاده شده است. تاثیر سرعت ظاهری هر فاز بر الگوی جریان مورد ارزیابی قرار گرفت و نقشه الگو جریان برای۳۲۰ داده مختلف رسم شد. به کمک پردازش تصاویر بدست آمده از دوربین سرعت بالا، سرعت میانگین حباب تیلور برای حالتهای جریاتی مختلف به همراه عدم قطعیت در محاسبه سرعت محاسبه شد. همچنین به کمک نتایج بدست آمده برای ۵ سرعت مختلف از فاز مایع نمودار تغییر سرعت متوسط حباب تیلور با افزایش سرعت فاز گازی رسم و با رابطه نیکلین مقایسه شد.
محسن ناظمیان علایی، محمد صادق ولی پور،
دوره ۲۳، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۱ )
چکیده
حرفه وینگ سوت جزو یکی از رسته های پرطرفدار پروازی در دهه های اخیر می باشد. کارایی و امنیت در الویت اول طراحان لباس های این حرفه هوانوردی قرار گرفته است. تغییرات موجی شکل در سطح بال یک مدل وینگ سوت در این مقاله بررسی شده است که عملکرد آیرودینامیکی را تحت شرایط جریان خاص بهبود می بخشد. یکی از مکانیسم های افزایش عملکرد، تولید گردابه است که تبادل حرکت در لایه مرزی را بهبود می بخشد. این مطالعه تجربی و عددی شکل‌گیری و تکامل این گردابه ها را در محدوده عدد رینولدز ۱۰۶ بررسی می‌کند و بینشی را در مورد الگوهای جریان با هندسه روی سطح ارائه میدهد. ارزیابی های بدست آمده از مشاهدات تجربی و عددی امکان بررسی دقیق ساختار جریان را فراهم می‌کند. نتایج نشان می دهد که حضور قوی فشار در نزدیکی کوله پشتی باعث ایجاد مولد های قابل توجهی از گردابه در این ناحیه می شود. به محض ایجاد این گردابه ها، جریان تحت تاثیر آن روی سطح بال به صورت سه بعدی کشیده و منتشر می گردد. این فرآیندها منجر به جدایش زودهنگام تحت تاثیر زاویه حمله می گردد. بررسی ضرایب برآ و پسا نشان می دهد که، برای این رژیم جریان، مدل مورد مطالعه در زاویه حمله ۱۰ درجه بهترین کارایی در پرواز را دارد.
صابر یکانی مطلق، محمد عزیزپور، سیامک امین هرکی کای، حامی منصوری سلوانق،
دوره ۲۴، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۲ )
چکیده
کمبود آب آشامیدنی مشکلات متعددی را برای جامعه بشری ایجاد کرده است. از این‌رو تولید آب شامیدنی از آب شور دریاها از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از روشهای تولید آب شیرین از آب شور دریا، استفاده از آب شیرین‌کن‌های خورشیدی است. در کار حاضر به شبیه‌سازی عددی آب شیرین‌کن خورشیدی سنتی تک کابینه همراه با قراردادن موانع مستطیلی، مثلثی، موج‌دار بر روی دیواره های چپ و راست آب شیرین‌کن پرداخته شده است. قراردادن موانع باعث تغییر در الگو جریان هوای مرطوب داخل آب شیرین‌کن شده که بر نرخ انتقال حرارت و میزان تولید آب شیرین تاثیر می‌گذارد. همچنین تغییر در اندازه موانع و تعداد آنها، باعث تغییرات در نتایج میشود. آب شیرین‌کن با موانع شبیه‌سازی شده است، برای شبیه‌سازی ذکر شده، معادلات بقای پیوستگی، مومنتوم، انرژی و غلظت به روش حجم محدود گسسته‌سازی شده و توسط نرم افزار اوپن فوم (Open Foam) حل شده است و نتایج به صورت تابع جریان و کانتورهای غلظت ارائه شده‌اند. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهند که با قراردادن موانع موج‌دار با تعداد و اندازه مشخص بر روی دیواره‌های چپ و راست آب شیرین‌کن، نرخ انتقال حرارت و میزان تولید آب شیرین به ترتیب حدود ۳۴/۳۱ % و ۳۱ % نسبت به حالت سنتی افزایش پیدا کرده است.
