ارزیابی آزمایشگاهی تاثیر رژیم های همرفت طبیعی، ترکیبی و اجباری بر نرخ تبخیر از سطوح مواج آب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه بجنورد

چکیده

در این مطالعه با استفاده از اندازه گیری‌های آزمایشگاهی در دامنه گسترده‌ای از پارامترهای مواج سطح، دمای آب و سرعت هوا برای ، نرخ تبخیر در رژیم‌های همرفت طبیعی، ترکیبی و اجباری با هم مقایسه شده است. نتایج اندازه‌گیری شده نرخ تبخیر برای سطوح مواج نشان می‌دهد با افزایش پارامتر سطح مواج ، نرخ تبخیر رفتار متفاوتی را با تغییرات رژیم جریان همرفت نشان می‌دهد. در رژیم همرفت طبیعی، با افزایش نسبت ارتفاع به دوره تناوب موج، سطح تماس آب و هوا و القای آشفتگی به لایه مرزی بخار افزایش می‌یابد که این موضوع باعث افزایش نرخ تبخیر می شود، اما در مقادیر با توجه به نزدیک شدن موج‌ها به ناحیه شکست، وجود امواج ناپایدار، موجب افزایش بیشتر نرخ تبخیر می گردد. در رژیم-های همرفت ترکیبی و اجباری، علاوه بر وجود مناطقی مشابه رژیم همرفت طبیعی که افزایش سطح تماس آب و هوا، القای آشفتگی به لایه مرزی بخار و پاشش قطرات آب به فاز بخار سبب افزایش نرخ تبخیر می‌شود در ترکیب خاصی از سرعت جریان هوا و پارامترهای سطح مواج، در بازه ، کاهش غیرمنتظره نرخ تبخیر دیده می‌شود، علت این کاهش را می‌توان ناشی ازگردابه هایی دانست که می‌توانند در سمت باد پناه قله موج بوجود آیند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

An experimental assessment on the effects of forced, free and mixed convection regimes on the water evaporation rate in surface gravity Waves

نویسنده [English]

  • Amin Jodat
Mechanical Engineering Department, University of Bojnord, Assistant Professor
چکیده [English]

In this investigation experimental measurements have been done over a wide range of wave parameters, water temperatures and air velocities for . The measurements were performed over a wide range of on a large heated wave flume equipped with a wind tunnel. The effects of forced, free and mixed convection regimes on the water evaporation rate in surface gravity Waves have been investigated. The experimental results shows that wave motion on the water surface increase the rate of evaporation for all air flow regimes. Also Results reveal the evaporation rate increases with air velocity but increasing of , , has different effects on evaporation rate. For free convection regime evaporation rate increases with, , . For forced and mixed convection regime at medium values of , the leeward air flow structures which form barrier for the vertical transport of vapor, decrease water evaporation rate. Results reveal that the effect of induced turbulence at the wavy interfacial surfaces on the water evaporation increment is more than the effect of interfacial area increment percentage.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gravity waves
  • forced convection
  • free convection
  • mixed convection
  • evaporation