مکانیزم استهلاک انرژی در باز شدگی ناگهانی کانال در آزمایشگاه

جریان چرخشی یکی از عمده جریان های مورد بحث در علم هیدرولیک بوده که به دلایل مختلف از جمله باز شدگی یا تنگ شدگی در لوله و یا کانال و یا وجود مانع مانند پایه پل در مسیر جریان و غیره به وجود می آید. بازشدگی در مسیر جریان به منظور تغییر سطح مقطع جریان ساخته می شوند، تا بتوان به آرامی و بدون ایجاد تلاطم و آشفتگی وضعیت جریان را تغییر داد. به طور کلی عمل ساختمان های بازشدگی این است که به کاهش انرژی جریان تا حد ممکن کمک کند. هر باز شدگی ناگهانی که در محل اتصال کانال ها به وجود می آید، تأثیر قابل توجهی در فشار هیدرو استاتیکی می گذارد و گردابه هایی که از آن ها به عنوان جریان ثانویه نام برده می شود، در محل باز شدگی ایجاد می کند. این تحقیق نتایج حاصل از بررسی تحلیلی و تجربی بر روی جریان فوق بحرانی در بازشدگی ناگهانی در کانال ثابت مستطیل شکل با نسبت باز شدگی 2/1، 5/1، 2ودبی های مختلف است. علاوه بر این داده های جمع آوری شده توسط محققان دیگر نیز استفاده شده است. میزان فشار هیدرواستاتیک و همچنین طول گردابه به عوامل مختلفی بستگی دارد مانند عدد فرود، عمق جریان و همچنین به نسبت باز شدگی مربوط می باشد. با استفاده از داده ذکر شده بالا، توزیع سرعت در سراسر عرض، طول گردابه، عدد فرود، اتلاف انرژی در کانال های باز وقتی در مسیر جریان یک تبدیل عریض کننده(expansion) قرار بگیرد، مورد مطالعه قرار گرفته است.