بررسی تجربی جریان حول تک سیلندر و دو سیلندر سه بعدی با مقطع مربعی در آرایش پشت سر هم
چکیده
جریان حول اجسام جریان بند مثل سیلندرهای دو بعدی با مقاطع مربعی و دایره ای کاربرد گسترده ای در زمینه مهندسی دارد. مطالعه جریان حول تک سازه، به مدت زیادی به عنوان یک مورد پایه ای مورد مطالعه تجربی و عددی قرار گرفته است. این کار به دفعات، برای سیلندرهای دایره ای و به میزان کمتری برای سایر هندسه ها مثل: سیلندرهای مربعی، سیلندرهای مستطیلی، صفحات تخت و ... به هر دو روش عددی و تجربی انجام شده است. ولی وقتی یک سازه در ویک سازه دیگری قرار می گیرد، ویژگی های جریان و نیروهای آیرودینامیکی، به شدت وابسته به شکل، فاصله بین سازه ها، آرایش و نحوه قرار گیری سازه ها و جهت جریان می باشند. در این حالت اگر تاثیر اتصال سازه به دیوار نیز در نظر گرفته شود (سازه سه بعدی)، ساختار جریان پیچیده تر نیز می شود و در این شرایط، جریان بسیار متفاوت تر از جریان عبوری از یک سازه تنها و دو بعدی رفتار می نماید. در تحقیق حاضر، با استفاده از جریان سنچ سیم داغ جریان حول یک سیلندر سه بعدی با مقطع مربعی و نیز دو سیلندر سه بعدی با مقطع مربعی در آرایش پشت سر هم و متصل به کف تونل باد، در اعداد رینولدز مختلف بررسی شده است. با استفاده از نتایج تجربی، سرعت متوسط و شدت آشفتگی در جهت جریان، اثرات عدد رینولدز بر ویژگی های جریان و نیز تحلیل طیفی سیگنال های سرعت ارائه شده است. در فصل های اول و دوم این پایان نامه، مقدمه ای بر جریان حول سازه ها و نیز مروری بر کارهای انجام شده در این زمینه ارائه گردیده است. در فصل سوم، تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در این تحقیق معرفی می گردند. در فصل چهارم، نتایج مربوط به مطالعات انجام شده روی تک سیلندر سه بعدی با مقطع مربعی متصل به کف و در فصل پنجم، نتایج مربوط به دو سیلندر سه بعدی با مقطع مربعی متصل به کف در آرایش پشت سر هم ارائه می شوند. نتایج مربوط به سرعت متوسط، شدت توربولانس، تحلیل فرکانسی، مقدار نرخ استهلاک انرژی، مقیاس طولی کولموگروف و ... به تفکیک در این دو فصل ارائه می گردند. نهایتا در فصل ششم خطا و عدم قطعیت موجود در آزمایش ها مورد بررسی قرار می گیرند.