بررسی تجربی اثرات گرادیان فشار متغیر بر روی رفتار لایه مرزی و پدیده گذار به کمک جریان سنجی سیم داغ

در این تحقیق، مشخصه های لایه مرزی جریان در حال گذار، از لایه ای به در هم، روی یک صفحه تخت در حالت های مختلفی از شدت توربولانس جریان آزاد در شرایط گرادیان فشار متغیر را مطلوب به معکوس اندازه گیری گردیده است. 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 روی صفحه تخت و در امتداد جریان، از یک دیواره فوقانی انعطاف پذیر استفاده شده است. هدف اصلی بررسی اثر گرادیان فشار متغیر بر موقعیت شروع و طول ناحیه گذار در لایه های مرزی می باشد. برای این منظور به کمک دستگاه جریان سنج سیم داغ و یک سیستم جابجا کننده سنسور. سرعت لحظه ای جریان سیال در موقعیت های مختلف مکانی در راستای عمود بر صفحه تخت و چندین موقعیت طولی اندازه گیری شده است. 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 شده اند. نتایج فوق به همراه اطلاعات مربوط به مختصات موقعیت سنسور در فایل های مشخصی ثبت و ضبط گردید. به کمک یک کد عددی که برای تحلیل نتایج آزمایش نوشته شده. سایر پارامترهای مربوط به لایه مرزی، نظیر ضریب اصطکاک سطحی cf، ضریب شکل h و ضخامت لایه مرزی، o، بدست آمده است. از نحوه ضریب اصطکاک سطحی، برای تعیین موقعیت شروع فرایند گذار استفاده شده، بدین معنی که در موقعیت شروع ناحیه گذار، ضریب اصطکاک سطحی دارای کمترین مقدار خود می باشد. نتایج بدست آمده نشان می دهند که گرادیان فشار مطلوب باعث به تعویق افتادن شروع ناحیه گذار می گردد و همچنین طول ناحیه گذار را افزایش می دهد. به علاوه گرادیان فشار معکوس نیز باعث تسریع در شروع ناحیه گذار و افزایش طول این ناحیه می شود.