مطالعه تجربی تاثیرقدرت و شیوه توزیع میدان الکتریکی دررفتارجتها و قطرات درمحیط مایع دی الکتریک

امروزه یکی از چالش های پیشروی محققین در رابطه با جریان جت ها، استفاده از روش های فعال و یا غیرفعال مناسب جهت بالا بردن بازده واحد های صنعتی می باشد. یکی ازروش های فعال، استفاده از میدان الکتریکی با ولتاژ بالا (ehd) است که به علت توان مصرفی پایین درمقایسه با راندمان آن در واحدهای صنعتی مدرن، بسیارمورد توجه قرار گرفته است. در بخش نخست این پایان نامه، رفتار تک جت آزاد غیردایروی قائم درغیاب میدان الکتریکی، مورد مطالعه قرارگرفته است تا ازاین طریق فهم دقیقی از هیدرودینامیک جریان ستون مایع دررژیم لایه ای بدست آید. بررسی های آزمایشگاهی نشان دادکه با تعریف یک پارامترطولی جدید، می توان معیاری کمی برای اندازه گیری شدت اختلاط یا استهلاک صورت گرفته توسط نازل های غیردایروی گزارش کرد، تا ازاین طریق، شکل بهینه این نوع نازل ها برای کاربردهای متنوع صنعتی اش که شامل بهبود عملکرد اختلاط درمقیاس های بزرگ و کوچک، افزایش بازدهی موتورهای احتراق، پارازیت گیری، و افزایش انتقال حرارت و جرم می شود بدست آید. بعد ازتسلط کامل برروی هیدرودینامیک جت، دربخش دوم پژوهش حاضررفتار الکتروهیدرودینامیکی ستون مایع حاصل ازبرخورد جت های غوطه ور متقابل درناحیه ی لایه ای جریان، مورد مطالعه قرارگرفت. زیرا با توجه به آرایش بی نظیرجت های برخوردی برای جریان سیال، این تکنیک یک روش قدرتمند برای تقویت فرایندهای انتقال (حرارت وجرم) مهیا می سازد، و دربسیاری ازصنایع ازجمله صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه های هسته ای، صنعت طراحی هواپیماهای عمودپرواز، برش قطعات، خشک کردن کاغذ، صنایع فولاد، خنک کاری و پیشرانش جت ها و موشک ها مورداستفاده وسیع قرارگرفته است. مشاهدات آزمایشگاهی نشان داد که این ستون مایع تحت تاثیرنیروی الکتروفورتیک وارد بربارهای سطحی درجهت میدان الکتریکی حاکم منحرف می شود. بنابراین، با اعمال ولتاژالکتریکی مناسب، می توان میزان انحراف ستون جت را جهت هدایت انتقال جرم و حرارت به یک نقطه خاص کنترل کرد. بسته به مقدارسرعت جت-های متقابل، دوشکل موج متفاوت برروی ستون جت پدیدار می شود. با اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نازل متقابل، پایداری ثانویه ای که به دلیل جاذبه الکتریکی درنقطه برخورد جت ها ایجاد می شود، درمقادیرکم سرعت باعث تقویت امواج متقارن، ودرسرعت های بالاترازیک مقدارمعین منجربه تبدیل امواج نامتقارن یا سینوسی به نوع متقارن می شود. ازاین رومی توان با اعمال مقدارمناسب ولتاژ، اندازه و نحوه توزیع قطرات تولیدی را با تعیین نوع امواج غالب سطحی جت و درنتیجه نحوه شکست آن به راحتی پیش بینی کرد.