15052

15052

تحليل تجربي رفتار هيدروديناميكي فاز ورود به آب اجسام مدور

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

شهريور ماه 1394

شهريور ماه 1394

دكتر مهدي نويد بخش

دكتر نوروز محمد نوري

مكانيك

چكيده هنگام ورود يك جسم به آب عوامل مختلفي بر روي مسير حركتي و مشخصه هاي ديناميكي و سينماتيكي آن تاثير مي گذارند. با دانستن عوامل موثر در مسير حركتي جسم، مي توان پارامترهاي كنترلي و هندسي آن را به گونه اي تنظيم كرد كه پس از برخورد به سطح آب مسير مورد نظر را طي نمايد. در اين پژوهش، پس از بررسي مطالعات تجربي پديده فاز ورود به آب، فاكتورهاي موثر در انجام آزمايشات تجربي شناسايي شده اند. پس از آناليز ابعادي، اعداد وبر، كاويتاسيون و رينولدز مورد توجه قرار گرفته اند و با افزودن سيال هايي مانند روغن سيليكون، متلين كلرايد و گاز R134a به سيال پايه كه آب مي باشد، سعي شده كه اين اعداد بي بعد براي مدل و نمونه واقعي به هم نزديك شوند. سپس دستگاه و تجهيزاتي آماده شده است كه اثرات اين سيالات مانند اثر لايه روغن سيليكون روي آب بر رفتار سطح پس از برخورد، شرايط كاويتاسيون براي مخلوط آب و متلين كلرايد را بررسي نماييد. ديده شد كه رفتار سطح سيال كاملا تحت اثر كشش سطحي مي باشد و با وجود لايه روغن سيليكون روي آب، رفتاري كاملا شبيه به روغن سيليكون به عنوان سيال پايهديده مي شود. همچنين فشار بخار متلين كلرايد تعيين كننده كاويتاسيون براي مخلوط آب-متلين كلرايد مي باشد. در ادامه با طراحي و ساخت هيدرولب 500 با مكانيزم مركز جرم متغير و همچنين آماده سازي لانچر متناظر با اين جسم به خصوص، آزمايشات فاز ورود هيدرولب 500 با سرعت هاي بالا انجام شد. با استفاده از دوربين سرعت بالا، لحظات برخورد و حركت جسم تصويربرداري شد كه جهت مطالعات بعدي مي توانند مورد استفاده قرار گيرند. واژه‌هاي كليدي:فاز ورود به آب،مطالعات تجربي، آناليز ابعادي، رفتار سطح سيال، كاويتاسيون