بررسی دوبعدی میدان جریان جابجایی آزاد حول یک استوانه افقی داغ غوطه ور در آب با استفاده از تکنیک piv

در تحقیق حاضر میدان جریان حاصل از پدیده جابجایی آزاد حول استوانه فلزی با شار حرارتی یکنواخت با استفاده از تکنیک piv مورد بررسی تجربی قرار می­گیرد. آزمایش­ها در یک ظرف مکعبی حاوی سیال آب که سطح آزاد آن با هوا در ارتباط است و یک استوانه فلزی که بطور افقی از دیواره جانبی آن عبور کرده است، انجام می­شود. برای ایجاد جریان دوبعدی، دو صفحه موازی داخل ظرف قرار می­گیرد و سپس، استوانه فلزی از میان آن عبور می کند. آزمایش برای ارتفاع­های مختلف آب صورت گرفته و نتایج حاصل با یکدیگر مقایسه می­شود. برای اندازه­گیری سرعت جریان در ناحیه موردنظر از روش سرعت­سنجی piv استفاده می­شود. این آزمایش­ها توسط یک لیزر 200 میلی وات پیوسته و یک دوربینccd  25 فریم بر ثانیه صورت می گیرد. در این آزمایش­ها، در یک بازه زمانی مشخص با ردیابی ذرات هم چگالی با آب میدان جریان اطراف استوانه در لحظات متوالی بدست می­آید. تحلیل­های متوالی میدان جریان در لحظات مختلف، میدان جریان غیردائم را بدست می آورد. نتایج نشان می دهد علی رغم حذف اثرات سه بعدی جریان، میدان جریان شدیدا نوسانی و غیردائم است.