بررسی برخورد جریان سیال جت آشفته مستطیلی به یک دیواره توسط سرعت سنجی لیزری داپلر – بررسی تجربی و تحلیل خطا

در این مقاله، نتایج حاصل از اندازه گیری آزمایشگاهی کمیت های متوسط و نوسانی جریان برخورد جت آشفته مستطیلی به یک دیواره ثابت توسط روش سرعت سنجی لیزری داپلر گزارش شده است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی و مقایسه جریان در اعداد رینولدز مختلف و همچنین تعیین تاثیر دو خطای تاثیرگذار آزمایشگاهی یعنی تعداد داده های جمع آوری شده و زمان اقامت ذرات درون حجم اندازه گیری بر سرعت متوسط محاسبه شده است. فاصله نازل تا دیواره، 10 برابر عرض نازل در نظر گرفته شده و آزمایش ها برای سه عدد رینولدز 3000، 6000 و 9000 تکرار شده است. نتایج نشان می دهد که تنها رابطه بیان شده برای پیش بینی تعداد داده های مورد نیاز برای اطمینان از استقلال متغیرهای متوسط جریان از تعداد داده های جمع آوری شده کامل نیست و بسته به شدت آشفتگی جریان می تواند کاملا ناکارآمد باشد. همچنین از زمان اقامت وزنی برای محاسبه سرعت های متوسط استفاده شده و با نتایج حاصل از روش سرعت سنجی تصویری ذرات مقایسه شده است. نتایج حاکی از تطابق خوب نتایج روش سرعت سنجی لیزری داپلر و سرعت سنجی تصویری ذرات با لحاظ کردن اثر زمان اقامت در معادلات برای جریان برخورد جت آشفته به دیواره است. در نهایت، سرعت های متوسط و تنش های رینولدز برای مقاطع مختلف جریان و در اعداد رینولدز متفاوت گزارش شده است. نتایج نشان می دهد که رفتار و مقدار سرعت های بی بعد متوسط برای اعداد رینولدز مختلف در اکثر مقاطع مشابه است حال آن که تنش های اغتشاشی بی بعد دارای مقادیر متفاوت در اعداد رینولدز مختلف است.