بررسی تجربی اثرات تداخلی دو استوانه چهارگوش متوالی در جریان سرعت پائین

در این پایان نامه تداخل جریان بین دو سیلندر مربعی در چیدمان متوالی و موازی، که در جریان عرضی قرار گرفته اند، بصورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. به طور کلی فضای مطالعاتی این پایان نامه شامل دو بخش ،مطالعه بر روی تک سیلندر ومطالعه بر روی دو سیلندر در چیدمان های ذکر شده و در فواصل مختلف نسبت به یکدیگر می باشد. بخش اول تمرکز تحقیقات بر روی اعتبار نتایج ومقایسه آن با نتایج تحقیقات دیگر است. در بخش دوم به بررسی ومطالعه ضرایب آیرودینامیکی و عدد استروهال بر روی هر دو سیلندر پرداخته شده است. در این راستا، آزمایشات تونل باد شامل اندازه گیری ضرایب نیرو و اعداد استروهال برای هشت نسبت فضادهی (l/d) از 5/1 تا 9، در پنج عدد رینولدز (re) زیر بحرانی 104 × 33/1 الی 104 × 65/6 (بر مبنای قطر یک تک سیلندر)، می باشد. برای محاسبه و اندازه گیری توزیع فشار بر روی سطح سیلندر از ترانسدیوسرهای فشار استفاده شد و همچنین برای اندازه گیری فرکانس های ریزش گردابه ها در پشت هر سیلندر از دستگاه جریان سنج سیم داغ استفاده شد. در چیدمان متوالی و بر روی سیلندر بالادست مشاهده می شود که در5/4 >l/d >5 /1توزیع فشار بر روی سه ضلع c,bوd با هم برابر است . در 4l/d >، اثرات سیلندر پایین دست بر روی سیلندر بالادست به طور محسوسی کاهش می یابد و توزیع فشار بر روی سیلندر بالادست مشابه توزیع فشار بر روی تک سیلندر می شود، که این امر به سبب افزایش فاصله بین دو سیلندر و کاهش تداخل جریان می باشد. بعلاوه در4 > l/d دو سیلندر تمایل به جذب یکدیگر دارند که با افزایش فاصله این اثر از بین می رود. همچنین در 5/4 >< l/d 5/3ریزش گردابه مشاهده نمی شود. از سوی دیگر، برای حالت موازی در 5/4 > < l/d 5/1، به علت اثرات شدید تداخل جریان در میان سیلندر ها، مقدار ضریب درگ کاهش یافته و با افزایش فاصله مقدار ضریب درگ مشابه تک سیلندر می گردد. بعلاوه به دلیل نزدیک بودن بیش از حد دو سیلندر نیروی لیفت مشاهده شد که با افزایش فاصله این نیرو از بین می رود. همچنین در l/d=1/5ریزش گردابه مشاهده نمی شود که این امر به دلیل وجود جت جریان در بین دو سیلندر است. بعلاوه در فواصل نزدیک نیروی لیفت مشاهده می شود. در پایان مشاهده می شود که تأثیر تغییرات در عدد رینولدز (از 104 × 33/1 الی 104 × 65/6)، بر روی کیفیت ریزش گردابه ها و همچنین اعداد استروهال ضعیف و ناچیز است. بنابراین می توان نتیجه گرفت که در این محدوده، عدد رینولدز تأثیر اندکی بر روی الگوی جریان اطراف سیلندر ها دارد. این در حالی است که تغییرات در l/d، شدیداً بر روی الگوی جریان اطراف سیلندر ها و همچنین ضرایب آیرودینامیکی تأثیر می گذارد. بعلاوه، با کاهش مقدار l/d، اثرات تداخل جریان در میان سیلندر ها افزایش می یابد