عنوان :
بررسي تجربي جريان پيرامون دو استوانه دو بعدي با مقطع مربعي در آرايش هاي مختلف
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
هجده، 135ص.: مصور، جدول، عكس(رنگي)، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
احمد سوهانكار
استاد مشاور :
مهدي نيلي احمدآبادي
توصيفگر ها :
سيلندر مربعي , آرايش اريب , تونل باد , تونل دود , ضريب فشار , عدد استروهال
استاد داور :
محسن ثقفيان، محمدرضا توكلي
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/11/27
چكيده فارسي :
چكيده جريان حول اجسام جريان بند1 مثل سيلندرهاي با مقطع دايره اي و مربعي در بسياري از كاربردهاي مهندسي از جمله جريان حول ساختمانها قطعات الكترونيكي دودكشهاي بلند پلهاي معلق و مشاهده مي شود همچنين رژيمهاي مختلف شامل جريان آرام تا جريان آشفته حول اين اجسام مشاهده ميشود جريان حول اين اجسام معمولا سه بعدي ميباشد اما جسم جريان بند مي تواند دو بعدي يا سه بعدي در نظر گرفته شود در هندسه هاي دو بعدي كه الزاما جريان آنها دو بعدي نيست طول استوانه در مقايسه با قطر آن بزرگ مي باشد و اثرات ديوار و يا جريان آزاد در دو سر آن مطرح نيست استوانه هاي كوتاه و يا وجود تاثير ديوار و يا جريان آزاد در دو طرف يك سيلندر همانند جريان اطراف يك ساختمان نمونه هايي از جريان اطراف سيلندرهاي سه بعدي است در اين پژوهش جريان اطراف دو سيلندر دوبعدي با مقطع مربعي طول سيلندر در مقايسه با ضلع مقطع بزرگ مي باشد در آرايش هاي متفاوت شامل آرايش كنار هم1 پشت سرهم4 و اريب2 در محدوده زواياي اريب صفر تا 79 درجه و فاصلهي بين سيلندري 1 تا 4 برابر ضلع سيلندر بصورت تجربي بررسي شده است براي آشكارسازي جريان حول جفت سيلندر مربعي و به منظور شناخت فيزيك و الگوهاي جريان به ازاي زوايا و فواصل بين سيلندري مختلف از تونل دود استفاده شد شش الگوي جريان شامل الگوي اتصال مجدد لايه برشي الگوي جدايش القائي الگوي برخورد گردابه الگوي جفت شدن و ادغام گردابه ها الگوي جفت شدن تقسيم و ادغام گردابه ها و الگوي ريزش گردابه همگام براي آرايش اريب مشاهده شد همچنين از نتايج آشكارسازي مقادير پارامترهاي جريان مثل عرض ويك زاويه جدايش و طول لايه برشي توربولانسي تعيين شد ضرايب فشار بر روي سطوح سيلندرها با استفاده از حسگرهاي فشار در تونل باد اندازه گيري و به كمك ضرايب فشار بدست آمده مقدار ضريب دراگ نيز محاسبه شد تحليل فركانسي و محاسبه عدد استروهال براي زواياي اريب 7 تا 79 درجه و به ازاي فاصلهي بين سيلندري 1 تا 4 با استفاده از سرعت سنج سيم داغ در تونل باد انجام شد و براي زاويه 42 درجه كانتور سرعت و پارامترهاي توربولانسي اندازه گيري شد نتايج اين پژوهش نشان داد كه تغيير فاصلهي بين سيلندرها و زاويه اريب عاملي مهم در الگوهاي جريان و تغييرات سرعت فشار و عدد استروهال ميباشد از مهمترين نتايج بدست آمده اين است كه در آرايش اريب جفت سيلندر مربعي و براي فواصل بين سيلندري كوچك دو فركانس غالب مشاهده شد كلمات كليدي سيلندر مربعي آرايش اريب تونل باد تونل دود سيم داغ الگوهاي جريان ضريب فشار عدد استروهال 1 Bluff body 2 Side by side 3 tandem 4 Staggered هجده
چكيده انگليسي :
130 Experimental Investigation of the Flow over Two Square Cylinders in Different Arrangements Majid Keley M Keley40@gmail com Date of submission 2017 01 15 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiDr Ahmad Sohankar asohankar@cc iut ac irAbstractThe flow around bluff bodies like cylinders with circular and square cross section is observed in manyengineering applications such as adjacent skyscrapers groups of chimney stacks tubes bundles in heatexchangers suspended bridges etc For these configurations the flow interference has an essential role forseveral changes in the characteristics of the flow Thus the dynamic interaction between the structure and thefluid is one of the most fascinating problems in engineering mechanics Some studies including both numericaland experimental investigations have been conducted for the ow over square cylinders in tandem and side by side arrangements but the turbulent flow over staggered square cylinders is not reported yet In this researchthe flow around two staggered square cylinders is studied experimentally by using the wind tunnel and smoketunnel Experiments were performed in Isfahan University of Technology labs The distance between the centersof the models is varied between 2D to 5D where D is cylinder side and the staggered angle is varied betweenzero to 90 degree The pressure coefficients Cp on the models faces are measured via sensors which are placedon theirs faces The flow patterns around two cylinders are investigated by smoke visualization for different gapspacing and staggered angles Measuring velocity field and turbulence quantities around two square cylinders arecarried out using hot wire anemometry for various gap distances Six major regimes are distinguished accordingto the gap spacing between cylinders and staggered angles that is shear layer reattachment induced separation vortex impingement vortex pairing and enveloping VPE vortex pairing splitting and enveloping VPSE synchronized vortex shedding SVS for staggered arrangement Based on the results of visualization the widthof wake the separation angle and length of the shear layer have been determined Pressure coefficients on thesurfaces of cylinders have been measured by pressure sensors in wind tunnel and the drag coefficients have beencalculated by the pressure coefficients Frequency analysis have been performed for staggered angles of 0 to 90degrees for the distance between the cylinders of 2 to 5 using a hot wire anemometer in a wind tunnel Theresults of this study indicate that the space between cylinders and staggered angles are main factors to influencethe flow patterns velocity pressure and Strouhal number The results also show that two different dominantfrequency are occurred for staggered arrangement for some gap spacing and staggered angles Key WordsSquare Cylinder Staggered Arrangement Wind Tunnel Smoke Tunnel Hot wire Flow Pattern Pressure Coefficient Strouhal Number
استاد راهنما :
احمد سوهانكار
استاد مشاور :
مهدي نيلي احمدآبادي
استاد داور :
محسن ثقفيان، محمدرضا توكلي
