بررسی تجربی تأثیر ابعاد نازل بر یکنواختی جریان هوا و شدت اغتشاش‌های آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشیار، پژوهشکده مکانیک، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران

چکیده

به‌منظور کاهش هزینه‌های ساخت تونل باد عمودی، نیاز است که ارتفاع نازل تونل باد را کوتاه نمود. بدین‌منظور مناسب است که نسبت قطر ورودی به قطر خروجی نازل و نسبت طول نازل به قطر ورودی آن را کاهش داده، همچنین نقطه عطف منحنی‌های نازل را به بالادست جریان تغییر داده و قسمت خروجی نازل را کوتاه نمود. با توجه به کاهش‌های فوق، احتمال اینکه کیفیت جریان خروجی از نازل تغییر کند وجود دارد که در این زمینه باید تحقیقات لازم انجام شود. در این تحقیقات تجربی با استفاده از جریان‌سنج سیم‌ داغ توزیع سرعت جریان هوا و شدت اغتشاش‌های آن در خروجی نازل کوتاه شده، مورد بررسی قرار گرفت. . هنگامیکه نسبت سطح ورودی به خروجی نازل از 12 به 25/6 کاهش می‌یابد، نسبت شدت اغتشاش‌های ورودی به خروجی نازل از 2/0 به 4/0 افزایش می‌یابد. با استفاده از نتایج به‌دست آمده، می‌توان طول نازل را حدود 62% کاهش داد به‌طوری‌که کیفیت جریان هوا در خروجی نازل کوتاه شده قابل قبول باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Experimented study in the effect of nozzle dimensions on the flow unsteady and turbulence intensity

نویسنده [English]

  • mohammad ali ardekani
چکیده [English]

In order to decrease construction cost of vertical wind tunnel, it is necessary to reduce the wind tunnel nozzle length. In this regard, it is adequate to reduce the ratio of inlet to outlet diameters of the nozzle and ratio of nozzle length to its inlet diameter. In addition, shifting of the inflection point of the nozzle curves to the flow upstream and reduction of the exit section of the nozzle can result in reduction in nozzle length. These modifications may cause change in the flow quality at the nozzle exit, which has to be studied. In this experimental work, application of hot wire, velocity distribution and turbulence intensity at the nozzle exit have been investigated. When the ratio of inlet to outlet area of the nozzle reduce from 12 to 6.25, the ratio of inlet to outlet turbulence intensity increase from 0.2 to 0.4. Using the results, the nozzle length can be reduced by about 62% so that air quality in the short nozzle output is acceptable

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nozzle
  • Velocity distribution
  • Turbulence intensity
  • Hot wire anemometry

مراجع

[1] اردکانی محمدعلی، ”تونل باد با سرعت پایین، اصول طراحی و کاربرد“، انتشارات دانشگاه صنعتی خواجه صیرالدین طوسی،اردیبهشت 1388
[2] اردکانی، انوری، سعیدی و نکوییان، ”بررسی و تحلیل توزیع فشار در یک نازل تونل باد“، نشریه پژوهشی مهندسی مکانیک ایران، جلد اول، تابستان 1390
[3] Pope, A. and Goin, K.L., “Low Speed Wind Tunnel Testing”, 2nd Edition, A Wiley-Intersience Publication,
John Wiley and Sons, Inc, 1984
[4] Morel, T., “Comprehensive Design of Axi-symmetric Wind Tunnel Contraction ”, ASME J. Fluids Eng. 97,pp. 225-233, 1975
[5] Morel, T., “Design of Two-Dimensional Wind Tunnel Contractions”, ASME J. Fluids Eng., Vol. 119, pp.
371-378, 1997
[6] Fang, F., “A Design method for Contractions with Square End Sections”, ASME J. Fluids Eng., Vol. 99,
pp. 454-458, 1997
[7] Fang, F., Chen, J.C., Hong, Y.T., “Experimental and analytical evaluation of flow in a square-to-square
wind tunnel contraction”, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol. 89, pp. 247–262,
2001
[8] Callan, J., and Marusic, I.,“The Effect of a Changing Aspect Ratio Through a Wind Tunnel Contraction”,
AIAA 19- 2461, Fluids, 2000
[9] Dehghan, D., Mirzaei, M., Soltani, M. R., and Ghorbanian, K., “Control of Pressure Gradient in the
Contraction of a Wind Tunnel”, World Academi of Science, Engineering and Technology J., Vol. 40 , 2008
[10] Rouse, H. and Hassan, M. M., “Cavitation-free Inlets and Contractions”, Mech. Eng.,Vol. 71, pp. 213- 216.
[11] Jorgensen, F.“How to measure turbulence with hotwire anemometers“. Dantee dynamics Info, 2002
[12] Ardekan, M. A., Farhani F., “Experimental study on response of hot wire and cylindrical hot film anemometers
operating under varying fluid temperatures”, J. Flow Measurement and Instrumentation 20174-179, 2009
[13] Batchelor, G.K., “The Theory of Homogeneous”,Cambridge, P.74
[14] Prandtl, L., “Herstellung einwandfreier luftstorme,Handbuch der Experimentalphysik”, Bd. 4, 2 Teil,
Akademische Verlagsgesellschaft, S., pp. 65-106, 1932
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
دوره 48، شماره 1
خرداد 1395
صفحه 9-16

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار