بررسی تنش برشی در قوس 90 درجه تند با و بدون حضور سرریز W

با ورود جریان به قوس، جریان تحت تاثیر دو نیروی گرادیان عرضی فشار و گریز از مرکز قرار می گیرد که باعث به وجود آمدن جریان های حلزونی می شود. چنین الگوئی عامل عمده ی فرسایش در قوس خارجی و رسوب گذاری در قوس داخلی است و اصلاح این الگو با هدف کاهش فرسایش با روش های مختلفی امکان پذیر است که از جمله می توان به نصب سرریز W اشاره کرد. در تحقیق حاضر با اندازه گیری مولفه های سه بعدی سرعت در دو شرایط با و بدون حضورسرریز W ، تغییر الگوی جریان وبخصوص سرعت های عرضی و تنش برشی درقوس 90 درجه تند بررسی شده است. نتایج مورد مطالعه نشان می دهد که حضور سرریز W باعث می شود تا در بالادست محل نصب توزیع عمقی جریان یکنواخت تر و اثر دو نیروی گرادیان عرضی فشار و گریز از مرکز بگونه ای اصلاح می شود که جریان های ثانویه تشکیل نمی شود. هم چنین در بالا دست محل نصب توزیع عرضی تنش برشی بی بعد بستر با حضور سرریز W نسبت به قبل از نصب سرریز یکنواختتر می شود، بطوریکه در ساحل خارجی کاهش و در ساحل داخلی افزایش یافته است. نتایج این تحقیق نشان داد که تنش برشی بدون بعد در حالت بدون سرریز در عدد فرود 0/17 و 0/4 به ترتیب برابر 1/19 و 5/47 در مقطع 30 درجه میباشد که با حضور سرریز W این پارامتر در اعداد فرود و مقطع یاد شده به ترتیب مقادیری معادل 1/16 و 4/07 را دارد.

کلیدواژه ها:

تنش برشی ، جریان ثانویه ، سرریز W ، قوس 90 درجه تند