بررسی جریان در نازل تونل باد دانشگاه یزد و مطالعه تجربی جریان اطراف سه مدل

در تحقیق و مطالعه مباحث آیرودینامیکی، تونل باد از اهمیت زیادی برخوردار است. تونل باد جریان هوای کنترل شده ای را ایجاد می کند که از اطراف مدل مورد نظر عبور کرده و بدین ترتیب اطلاعات لازم از چگونگی عبور جریان هوا از اطراف مدل به دست می آید. کیفیت جریان هوای داخل تونل باد با میزان یکنواختی، اندازه شدت اغتشاش ها و زاویه جریان آن مشخص می شود. تونل باد باید بگونه ای باشد که جریان هوای یکنواخت با حداقل اغتشاش ها و بدون زاویه ایجاد کند. نازل یکی از مهمترین اجزای تونل باد است که نقش اساسی در کیفیت جریان هوای تونل باد ایفا می کند. هنگامی که هوا از نازل تونل باد عبور می کند، شدت اغتشاشات و غیر یکنواختی آن کاهش می یابد در نتیجه وجود نازل قبل از اتاق آزمون باعث می شود که جریان هوای یکنواخت با حداقل اغتشاش ها و بدون زاویه در اتاق آزمون ایجاد شود. در این تحقیق جریان نازل تونل باد دانشگاه یزد به صورت تجربی با استفاده از دستگاه سرعت سنج سیم داغ مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. همچنین نتایج تجربی بدست آمده از این تحقیق با نتایج عددی انجام شده، مقایسه شد. بعد از بررسی نازل تونل باد دانشگاه یزد، جریان اطراف سیلندر دایره ای و مربعی (با زاویه حمله صفر و 45 درجه) دو بعدی در محدوده اعداد رینولدز 3333 تا 13332 مطالعه شد. در فصل اول ابتدا مقدمه ای درباره تونل باد و ویژگی های جریان هوای آن ارائه شده است و سپس تحقیقات انجام شده در گذشته در بخش های جداگانه ارائه شده و جایگاه تحقیق حاضر تعیین شده است. در فصل دوم به تشریح انواع تونل باد ها، ویژگی ها و قسمت های مختلف آنها می پردازد و سپس ویژگی های تونل باد دانشگاه یزد بحث شده است. در فصل سوم انواع وسایل و روش های اندازه گیری دما، فشار و سرعت در تونل باد تشریح شده است. در فصل چهارم تجهیزات و نحوه استفاده آنها برای انجام تحقیق حاضر توضیح داده شده است. در فصل پنجم جریان هوای در نازل تونل باد دانشگاه یزد ابتدا از نظر کاهش غیر یکنواختی و اغتشاشهای سرعت مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه لایه مرزی ناحیه انتهایی نازل از نظر نوع آن و جدایش جریان تشریح شده است و نتایج تجربی با نتایج عددی مقایسه شده است. در فصل ششم جریان اطراف دو سیلندر دایروی و مربعی از جهت سرعت متوسط، اغتشاشهای سرعت، ضریب نیروی درگ و فرکانس ریزش گردابه ها بررسی شده است. نتایج برای چهار سرعت متفاوت ارائه شده است. بعد از بررسی نتایج اندازه گیری های لایه مرزی درداخل نازل اثری از جدایش دیده نشده است، در نتیجه احتیاج به استفاده از تریپ استریپ نیست. در بررسی جریان پایین دست سیلندر های دو بعدی در فواصل نزدیک به هر سه سیلندر (بالا و پایین مدل) ناحیه افزایش سرعت دیده می شود و کشیدگی دنباله در حالت دایروی از همه بیشتر است و در پایین دست سیلندر دایروی اغتشاشها کمتر از سیلندر مربعی است. مقادیر عدد استروهال بر حسب عدد رینولدز تحقیق حاضر با نتایج دیگر محققین هم خوانی خوبی دارد.