بررسی تجربی مراحل اولیه تغییر شکل یک قطره بر اثر برخورد با یک موج ضربه‌ای
کد مقاله : 1198-ICME (R1)
نویسندگان
محمدتفی شروانی تبار *1، مجتبی ملک محمدی2، محمدرضا شبگرد2، موسی رضایی2
1استاد دانشگاه تبریز
2دانشگاه تبریز
چکیده مقاله
در این مطالعه، ما تغییر شکل و فروپاشی یک قطره را که در معرض موج ضربه‌ای تولید شده توسط تخلیه الکتریکی قرار گرفته است، بررسی می‌کنیم. پس از انبساط کانال گاز داغ ناشی از تخلیه الکتریکی، یک موج ضربه‌ای ایجاد می‌شود که برای مطالعه تأثیر آن بر قطره استفاده شده است. از یک دوربین پرسرعت 2000 فریم بر ثانیه برای ثبت برهمکنش موج ضربه‌ای و قطره استفاده شد. از آنجایی که تجهیزات تولید موج ضربه‌ای محدودیت‌هایی داشتند، گرفتن تصاویری که دقیقاً بر داخل قطره متمرکز باشند، امکان‌پذیر نبود. این کار بر پاسخ‌های رخ داده در داخل قطره پس از برخورد موج ضربه‌ای تمرکز دارد. داده‌های به‌دست‌آمده به‌طور کامل بررسی و مطالعه شده‌اند. بر اساس تخلیه الکتریکی، جریان ماخ از ۱.۰۶ تا ۱.۰۷ به‌دست آمد. مقادیر ماخ از تغییر فشار نسبی به ازای انرژی الکتریکی رسوب‌شده محاسبه می‌شوند. تصاویر ثبت‌شده به‌صورت فریم به فریم در MATLAB پردازش شدند تا پدیده‌های درون قطره درک و کشف شوند. عبور موج ضربه‌ای از درون قطره، حجم آن را کاهش می‌دهد، به‌طوری‌که قبل از اینکه قطره هرگونه شکستی را تجربه کند، تنها عبور موج ضربه‌ای باعث تولید ذرات کوچک می‌شود. این پدیده به دلیل وجود امواج کلوین-هلمهولتز (K-H) و ریلی-تیلور (R-T) رخ می‌دهد. این مطالعه شروع تغییر شکل، که با ارتعاشات و تلاطم درون قطره شروع می‌شود، و مکانیسم‌های تجزیه بعدی که توسط ناپایداری‌های K-H و R-T هدایت می‌شوند را برجسته می‌کند.
کلیدواژه ها
مطالعه تجربی، موج ضربه‌ای، قطره مایع، تخلیه الکتریکی، شکست قطره.
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی