تحقیق تجربی اثرات گرادیان فشار همراستای جریان آزاد بر فرایند گذار در لایه های مرزی به کمک جریان سنج سیم داغ

در این تحقیق، مشخصه های لایه مرزی جریان در حال گذار، از لایه ای به درهم، روی یک صفحه تخت در حالت های مختلفی از شدت توربولانس جریان آزاد در شرایط گرادیان فشار صفر و گرادیان فشار مطلوب، اندازه گیری گردید. برای ایجاد شدت توربولانس های مختلف در جریان آزاد ورودی از شبکه های توربولانس ساز با میله های استوانه ای استفاده شده است. همچنین برای ایجاد گرادیان فشار مطلوب روی صفحه تخت ، دیواره فوقانی تونل شیب داده شده است. این اندازه گیری ها به منظور بررسی اثر گرادیان فشار مطلوب بر موقعیت شروع و طول ناحیه گذار در لایه های مرزی انجام شده است. برای این منظور به کمک دستگاه جریان سنج سیم داغ و یک سیستم جابجا کننده سنسور، سرعت لحطه ای جریان سیال در موقعیت های مختلف مکانی در راستای عمود بر صفحه تخت و چندین موقعیت طولی اندازه گیری شد. با انجام همزمان تحلیل های آماری روی داده های لحظه ای ثبت شده، مقدار متوسط سرعت و مولفه نوسانی آن برای هر نقطه بدست آورده شد. نتایج فوق به همراه اطلاعات مربوط به مختصات موقعیت سنسور در فایل های مشخصی ثبت و ضبط می گردد. به کمک یک برنامه عددی که برای تحلیل نتایج آزمایش نوشته شده است، سایر پارامترهای مربوط به لایه مرزی، نظیر ضریب اصطکاکی سطحی cf ، ضریب شکل پروفیل h ، ضخامت لایه مرزی و ... بدست می آیند. از تغییرات پروفیل ضریب اصطکاک سطحی نسبت به راستای طولی صفحه، برای تعیین موقعیت شروع فرایند گذار استفاده شده است. بدین معنی که در موقعیت شروع ناحیه گذار، ضریب اصطکاک سطحی دارای کمترین مقدار خود می باشد. نتایج اخذ شده نشان می دهد که گرادیان فشار مطلوب باعث به تعویق افتادن شروع ناحیه گذار می گردد. همچنین طول ناحیه گذار را افزایش می دهد.