بررسی مقایسه ای تجربی اثرات حاصل از برخورد موج ضربه ای با قطرات آب، گازوئیل و گلیسرین
کد مقاله : 1199-ICME (R1)
نویسندگان
محمدتفی شروانی تبار *1، مجتبی ملک محمدی2، محمدرضا شبگرد2، موسی رضایی2
1استاد دانشگاه تبریز
2دانشگاه تبریز
چکیده مقاله
این مطالعه به صورت تجربی تأثیر امواج ضربه‌ای را بر سه قطره مایع مختلف بررسی می‌کند: آب، گازوئیل و گلیسیرین. برخلاف اکثر کارهای قبلی که امواج ضربه‌ای در لوله‌های ضربه‌ای یا تونل‌های باد تولید می‌شدند، و بنابراین به شدت تحت تأثیر جریان هوای اطراف قرار می‌گرفتند، در این تحقیق موج ضربه‌ای توسط تخلیه الکتریکی تحت شرایط جوی و ساکن تولید می شود. در این پیکربندی، قطره به طور ناگهانی در معرض جبهه ضربه و جریان القایی اطراف آن قرار گرفته است. برای ثبت طیف وسیعی از رفتارهای فیزیکی، سه سیال انتخاب شده طیف گسترده‌ای از کشش سطحی، ویسکوزیته و چگالی را پوشش داده اند. برای تمرکز بر پاسخ اولیه قطره، قطره در محل برخورد موج معلق شده و دینامیک آن با استفاده از یک دوربین پرسرعت با بزرگنمایی 40 برابر ثبت شده است. برای درک معنادار از مورد میدان جریان داخلی، داخل قطرات ذرات ردیاب کاشته شده اند که امکان مشاهده جریان درون قطره را در اثر برخورد با موج ضربه ای فراهم می‌کند. آزمایش‌های تجربی چندین پدیده قابل توجه، از جمله چرخش قطره، وقوع ناپایداری‌های ریلی-تیلور و کلوین-هلمهولتز، و تشکیل کاویتاسیون در داخل قطره، به ویژه در قطره گازوئیل، را نشان می دهند. بررسی تصویر و تحلیل جریان با استفاده از پس‌پردازش مبتنی بر MATLAB انجام شده است. نتایج تجربی وابستگی شدید رفتار قطره به خواص فیزیکی سیال را برجسته می‌کند و بینش‌های تجربی جدیدی در مورد برهمکنش‌های موج ضربه ای-قطره در شرایط محیطی ساکن ارائه می‌دهد.
کلیدواژه ها
موج ضربه‌ای؛ تخلیه الکتریکی؛ کاویتاسیون؛ دینامیک قطرات؛ پردازش تصویری.
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر