بررسي تجربي ويژگيهاي دنباله سيلندر دايره‌اي چرخان در اعداد رينولدز و نسبت سرعت‌هاي مختلف

Experimental Investigation of the Characteristics of the Wake of a Rotating Circular Cylinder at Different Reynolds Numbers and Speed Ratios

در اين پژوهش، به بررسي ويژگيهاي دنباله يك سيلندر دايره‌اي چرخان بهصورت تجربي پرداخته ‌شده است. بدين منظور، يك استوانه با سطح مقطع دايره‌اي از جنس پلكسي گلاس داراي طول 400 ميليمتر و قطر 20 ميليمتر در تونل باد تحت اعداد رينولدز و نسبت سرعت‌هاي مختلف مورد آزمايش قرارگرفته است. با استفاده از روش‌هاي موجود، به بررسي مشخصه‌هاي دنباله جريان و ضرايب پساي اين مدل در حالات مختلف پرداخته ‌شده است. به‌منظور اندازه‌گيري سرعت متوسط و شدت اغتشاشها، از دستگاه جريان‌سنج سيم داغ استفاده ‌شده است. آزمايش‌هاي انجامگرفته روي دنباله سيلندر چرخان نشان مي‌دهند كه دوران سيلندر باعث تغييرات اساسي و مهمي در پروفيل سرعت متوسط مي‌شود. دوران سيلندر باعث افزايش سرعت در داخل گردابه و كاهش سرعت در خارج دنباله ميگردد كه با افزايش سرعت دوراني سيلندر اين تغييرات بيشتر و مشهودتر مي‌شوند. همچنين، نتايج به‌دست‌آمده نشان مي‌دهند كه با افزايش سرعت دوران سيلندر، شدت اغتشاشهاي دنباله افزايش مي‌يابد. مشخص شد كه با افزايش سرعت دوراني سيلندر، پارامترهاي ضريب پسا و نقصان سرعت كاهش مي‌يابند.

In this study, the characteristics of the wake around a rotating circular cylinder have been investigated experimentally. To this end, a cylinder with a circular cross-section of Plexiglas with the length of 400 mm and a diameter of 20 mm have been tested in the wind tunnel. Using existing methods, the characteristics of the wake and the drag coefficients of the model in different cases have been investigated. In order to measure mean velocity profile and turbulence intensity, hot-wire anemometry has been used. The experiments carried out on the rotating cylinder indicates that the rotation of the cylinder causes significant changes in mean velocity profile. The rotation of the cylinder causes increase in the velocity in the vortex and decrease in the velocity of the wake. The variations become more and more by increase in rotational speed. Also, the results show that by increasing the rotation speed, the turbulence intensity in the wake increases. It is found that by increasing the rotational speed, the parameters of drag coefficient and velocity defect reduce.