מקור: ריקרדו מג'יה-אלווארז, חוסאם היקמט ג'באר ומחמוד נ. עבדולטיף, המחלקה להנדסת מכונות, אוניברסיטת מישיגן סטייט, מזרח לנסינג, MI
בשל האופי הלא ליניארי של החוקים השולטים בו, תנועה זורמת תורמת לדפוסי זרימה מסובכים. הבנת טבעם של דפוסים אלה הייתה נושא לבחינה קפדנית במשך מאות שנים. למרות שמחשבים אישיים ומחשבי-על משמשים רבות להסיק דפוסי זרימת נוזלים, היכולות שלהם עדיין אינן מספיקות כדי לקבוע את התנהגות הזרימה המדויקת לגיאומטריות מורכבות או זרימות אינרציאליות מאוד (למשל כאשר המומנטום שולט על התנגדות צמיגה). לאור זאת, פותחו שפע של טכניקות ניסיוניות להגייה של דפוסי זרימה שיכולים להגיע למשטרי זרימה וגיאומטריות שאינם נגישים לכלים תיאורטיים וחישוביים.
הדגמה זו תחקור זרימת נוזלים סביב גוף בלוף. גוף בלוף הוא אובייקט שבשל צורתו גורם לזרימה מופרדת על פני רוב פני השטח שלו. זאת בניגוד לגוף יעיל, כמו חיל אוויר, אשר מיושר בנחל וגורם פחות הפרדת זרימה. מטרת המחקר היא להשתמש בבועות מימן כשיטה להדמיית דפוסי זרימה. בועות המימן מיוצרות באמצעות אלקטרוליזה באמצעות מקור כוח DC על ידי טביעת האלקטרודות שלה במים. בועות מימן נוצרות באלקטרודה השלילית, אשר צריך להיות חוט עדין מאוד כדי להבטיח כי הבועות להישאר קטן ולעקוב אחר תנועת נוזלים בצורה יעילה יותר. שיטה זו מתאימה לזרימות למינאר יציבות ולא יציבות, ומבוססת על קווי הזרימה הבסיסיים המתארים את אופי הזרימה סביב עצמים. [1-3]
מאמר זה מתמקד בתיאור יישום הטכניקה, לרבות פרטים על הציוד והתקנתו. לאחר מכן, הטכניקה משמשת כדי להדגים את השימוש בשני קווי זרימה בסיסיים כדי לאפיין את הזרימה סביב גליל עגול. קווי זרימה אלה משמשים להערכת כמה פרמטרי זרימה חשובים כמו מהירות זרימה ומספר ריינולדס, ולקבוע דפוסי זרימה.
1. כדי לייצר גיליון רציף של בועות:
איור 2 מציג שתי תוצאות מייצגות של הדמיית בועת מימן של רחוב מערבולת פון קרמן. איור 2(A) מציג דוגמה לשדה של פסים כפי שמעידות הפרעות בגליון בועת המימן. תמונה זו משמשת לחילוץ קוטר המוט ביחידות מכונה. איור 2(B) מציג דוגמה לשדה של ציר?...
במחקר זה, השימוש בבועות מימן הוכח כדי לחלץ מידע איכותי וכמותי מתמונות של זרימה סביב גליל עגול. המידע הכמותי שחולץ מניסויים אלה כלל את מהירות הזרם החופשי ( ), תדר שפיכת מערבולות (
), מספר ריינולדס (Re) ומספר סטרוהאל (St). בפרט, התוצאות עבור St vs...
Skip to...
Videos from this collection:
Now Playing
Mechanical Engineering
11.1K Views
Mechanical Engineering
29.6K Views
Mechanical Engineering
22.0K Views
Mechanical Engineering
20.7K Views
Mechanical Engineering
57.5K Views
Mechanical Engineering
7.7K Views
Mechanical Engineering
40.7K Views
Mechanical Engineering
27.9K Views
Mechanical Engineering
24.5K Views
Mechanical Engineering
15.5K Views
Mechanical Engineering
13.4K Views
Mechanical Engineering
10.7K Views
Mechanical Engineering
7.2K Views
Mechanical Engineering
22.5K Views
Mechanical Engineering
25.9K Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved