تحلیل آزمایشگاهی تغییرات فشار در ناحیه دنباله پشت جسم سه بعدی

در این رساله تغییرات فشار در ناحیه دنباله پشت اجسام سه بعدی در هوا با فرض سیال تراکم‏ناپذیر مورد بررسی قرار گرفته است. سرعت جریان هوای عبوری از سیال به طور یکنواخت و در محدوده جریان مغشوش می‏باشد. مطالعه به صورت آزمایشگاهی و عددی توسط تونل باد و نرم‏افزار فلوئنت انجام شده است. هندسه‏های مورد مطالعه در این تحقیق در تحلیل عددی 1 مدل مکعب ساده و 8 مدل مکعب با حفره‏هایی در اندازه‏های مختلف و در مطالعه آزمایشگاهی 1 مدل مکعب ساده و 1 مدل مکعب با‏‏حفره می‏باشد که آزمایش‏های مربوط به این تحلیل در تونل باد مرکز تحقیقات آئرودینامیک دانشگاه امام حسین (ع) انجام گرفته است. معادلات حاکم بر جریان، معادلات پیوستگی و اندازه حرکت و ناویر- استوکس برای جریان تراکم‏ناپذیر هستند. ضرایب پسا و ضرایب فشار با استفاده از نیروی پسا و توزیع فشار محاسبه شده‏اند. در این تحلیل، مطالعه مشخصه‏های جریان هم به صورت لحظه‏ای و هم به صورت متوسط انجام گرفته است. نتایج بدست آمده از این تحلیل نشان می‏دهد که با افزایش عدد رینولدز ضریب ‏‏پسا کاهش می‏یابد و ضریب فشار روی سطح عقبی افزایش می‏یابد. با افزایش عدد رینولدز طول ناحیه دنباله افزایش می‏یابد و نرخ این افزایش طول ناحیه دنباله با افزایش عدد رینولدز کاهش می‏یابد. از اینرو انتظار می‏رود که با افزایش هر چه بیشتر سرعت طول ناحیه دنباله ثابت باقی بماند. در ضمن با افزایش هر چه بیشتر سطح و عمق حفره فشار روی سطح عقبی جسم افزایش می‏یابد و در نتیجه ضریب ‏‏پسا کاهش می‏یابد. در این مطالعات مشاهده شد که با افزایش سرعت، تغییرات مشخصه‏های جریان لحظه‏ای و متوسط در اعداد رینولدز بالا نامحسوس می‏‏باشد. روند تغییرات سرعت و فشار در ناحیه دنباله برای اعداد رینولدز بالا به طور تقریبی یکسان می‏باشد.