بررسی پروفیل سرعت و ساختار جت در جریان خلاف جهت با سطوح آ…

چکیده مقاله

جتهای آشفته به عنوان یکی از مهمترین جریانهای برشی آزاد هم در طبیعت و هم در مسائل زیست محیطی از جمله تخلیه ی آلاینده ها به منابع آبی و اختلاط سریع مواد شیمیایی اهمیت دارند این جتها معمولا در محیطهای حاوی جریان تخلیه شده و بر اساس زاویه بین محور جت و محیط پذیرنده، جریانات متفاوتی را ایجاد می کنند جتهای منتشر شده در خلاف جهت جریان که زاویه بین محور جت و جریان پذیرنده ی آن ۱۸۰ درجه است، به دلیل پیچیدگیهای آزمایشگاهی کمتر مورد توجه قرار گرفته اند با توجه به وابستگی ساختار جتهای آشفته به مشخصات جت و مشخصات سیال پذیرنده ی آن، مهمترین هدف پژوهش تجربی حاضر، بررسی تاثیر افزایش سرعت جت به جریان محیطی به عنوان مشخصه ی جت و همچنین بررسی تاثیر افزایش شدت آشفتگی جریان پس زمینه به عنوان مشخصه ی سیال محیطی بر پروفیل سرعت و ساختار جتهای منتشر شده در خلاف جهت جریان محیطی می باشد به منظور دستیابی به اهداف مذکور، مجموعه آزمایشات کنترل شده ای در فلوم موجود در آزمایشگاه متخلخل دانشگاه صنعتی امیرکبیر به ابعاد ۹ × ۱ × ۰ ۵ متر مکعب طراحی شده و اندازه گیری نقطه ای سرعت نیز توسط دستگاه سرعت سنج داپلر صوتی SonTek ۱۶MHz انجام شده است نتایج نشان میدهد جتهای منتشر شده در خلاف جهت جریان محیطی تنها می توانند تا فاصله ی معین طول نفوذ محوری به جریان پس زمینه نفوذ کرده و پس از آن جریان مخالف بر جت غلبه کرده و آن را در فاصله ی دو برابر طول نفوذ محوری از بین میبرد در این زمینه افزایش نسبت سرعت جت به سرعت جریان محیطی افزایش طول نفوذ محوری جت متقابل را به همراه دارد، این در حالی است که افزایش شدت آشفتگی جریان پس زمینه از یک سو موجب کاهش حداکثر سرعت متوسط و طول نفوذ محوری شده و از سوی دیگر افزایش اختلاط جت با سیال اطراف و افزایش عرض جت را به همراه دارد بنابراین میتوان نتیجه گرفت ساختار جتهای متقابل بسیار پیچیده بوده و از بخشهای مختلفی تشکیل میشود که تحت تاثیر نسبت سرعت جت به جریان محیطی و شدت آشفتگی جریان پس زمینه میباشد