بررسی تجربی رفتار هیدرودینامیکی و شکست جت مایع با و بدون حضور میدان الکتریکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار/ دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

2 دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز ، ایران

3 دانشیار/دانشگاه تبریز

چکیده

در کار حاضر، رفتار هیدرودینامیکی جت سیال با و بدون اعمال میدان الکتریکی مطالعه شده و اثر شدت و جهت اعمال میدان الکتریکی بر ناپایداری و شکست جت به روش تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهند که در جت‌های آزادی که فقط تحت تاثیر گرانش می‌باشند، مشخصات جت سیال وابسته به عدد رینولدز است؛ در این نوع جت‌ها، قطر متوسط جت و طول شکست آن با عدد رینولدز رابطه‌ی مستقیم دارد. اعمال میدان الکتریکی قطر متوسط جت در ناحیه پائین دست الکترودها را افزایش و طول شکست آن‌را کاهش می‌دهد و اثر میدان مستقیم در کاهش طول شکست بیشتر از میدان معکوس می‌باشد. با اعمال اختلاف پتانسیل kV6، می‌توان طول شکست بالایی جت را به میزان 27% نسبت به حالت بدون میدان کوتاه‌تر کرد. انحراف معیار قطره‌های تولید شده در حالت بدون میدان و میدان الکتریکی مخالف حاصل از kV2 به ترتیب برابر با 3/1 و 1/1 میلی‌متر می‌باشد که حاکی از یکنواختی بیش‌تر قطرات در حضور میدان مخالف است. با توجه به ضرایب گردی ذرات مختلف تولید شده، می‌توان گفت که میدان الکتریکی باعث تولید قطرات با گردی بیش‌تر شده و فراوانی قطرات نامنظم را کاهش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental study of hydrodynamic behavior and breakup of liquid jet with and without Electric field

نویسندگان [English]

  • Reza Gharraei Khosroshahi 1
  • Mahdi Tavana 2
  • Sima Baheri Islami 3
1 Mechanical Engineering Department, Azarbaijan Shahid Madani University
2 Mechanical Engineering Department, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran
3 Associate Professor/ University of Tabriz
چکیده [English]

In this study, the hydrodynamic behavior of fluid jet with/without application of electric field was studied and the effects of electric field intensity and direction on instability and breakup of jet were investigated experimentally. Results show that the characteristics of free falling jets depend on Reynolds number. Furthermore, jet mean diameter and its breakup length in this type of jets are directly related to Reynolds number. Electric field increases the jet mean diameter in the downstream region of electrodes and decreases the breakup length. Increase in electric field intensity shortens the breakup length and direct field is more effective on this area in comparison with reverse one. Applying a 6 kV electric potential difference, the upper jet breakup length can be reduced by 27% in comparison with neutral case. The standard deviation of produced droplets’ size for neutral case and reverse electric field, generated by 2kV, are equal to 1.3 and 1.1 respectively which indicates a more uniform droplets’ generation in the presence of reverse electric field. Considering the roundness of various generated droplets, it can be concluded that applying the electric field enhances the production of round droplets and reduces the number of irregular droplets.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fluid Jet
  • Breakup Length
  • Electrohydrodynamic
  • Dielectric