بررسی آزمایشگاهی پروفیل سرعت میانگین لایه مرزی آشفته با گرادیان فشار صفر بوسیله زبریدوبعدی

به دلیل اهمیت باد و جریان هوای نزدیک سطح زمین بر روی زندگی انسان، علوم مختلف مانند مهندسی مکانیک، عمران، محیط زیست این پدیده طبیعی را مورد مطالعه و بررسی قرار می دهند. جریان هوا در نزدیکی سطح زمین به صورت لایه مرزی آشفته بوده و پروفیل سرعت آن در مکانهای مختلف طبیعت متفاوت است. برای مطالعه تجربی جریان باد در آزمایشگاه، شبیه سازی پروفیل سرعت مشابه با آنچه که در طبیعت رخ میدهد بسیار اهمیت دارد. استفاده از زبری یکی از روشهای کاربردی برای تولید پروفیل سرعت آشفته در تحقیقات تجربی است. یکی از روشها برای بیان پروفیل سرعت میانگین لایه مرزی آشفته بیان توانی(قانون توانی) است. هنگام استفاده از زبری، مشخصه هایی مانند نسبت ضخامت زبری به ضخامت جابجایی لایه مرزی در محل نصب زبریو نسبت فاصله زبری از لبه صفحه به ضخامت زبری بسیار تاثیر گذار هستند. در این مطالعه تجربی، با استفاده از دستگاه جریان سنج سیم داغ با پراب یک بعدی، پروفیل سرعت میانگین لایهمرزی پاییندست زبری نصبشده بر روی یک صفحه تخت با گرادیان فشار صفر اندازه گیری و براساس دیدگاه توانی پروفیل سرعت بررسی شده است. این تحقیق نشان میدهد که با تغییر نسبت محل قرارگیری زبری به ضخامت آن، رفتار پروفیل سرعت پاییندست زبری تحت تاثیر قرار گرفته و با افزایش این نسبت جریان پایین دست در سرعت های بالاتری به آشفتگی میرسد همچنین در فاصله های کوتاهتری میتوان به پروفیل های سرعت متوسط آشفته باگرادیان سرعت زیاد در نزدیکی سطح صفحه ) n بزرگتر در قانون توانی) دست یافت.

کلیدواژه ها:

لایه مرزی آشفته ، زبری ، پروفیل سرعت میانگین ، جریان سنجسیم داغ ، قانون توانی