Akış kontrol çubuğu ile kare kesitli bir küt cisim etrafındaki akış kontrolünde hücum açısının girdap kopma olayına etkisi
Küçük Resim Yok
Tarih
2011
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada, pasif akış kontrol elemanı olarak kullanılan dairesel kesitli bir çubuk ile kare kesitli bir küt cisim etrafındaki akış durumunda hücum açısının girdap kopma olayına etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Hücum açısının değeri $0^ o$’ye eşit iken öndeki kontrol çubuğu ile kare model serbest akışa göre ardışık olarak durmaktadırlar. Deneyler Reynolds sayısının 1.0 x $10^ 4$ değerinde, d/D=0.25 çap oranında, hücum açısının $0^ oleq alpha leq^ {90}$ aralığında, iki cisim arasındaki boyutsuz mesafe olan L/D’nin 1, 2, 3 ve 4 değerlerinde gerçekleştirilmiştir. Hız ölçümleri sabit sıcaklık anemometresi (CTA) ile yapılmış olup, girdap kopma frekansları hız-zaman değişiminin spektral analizinden elde edilmiştir. Duman tel yöntemi ile akış görünür hale getirilerek akış ayrılması, yeniden tutunması ve girdap oluşum bölgesinin özellikleri ortaya konulmuştur. L/D=2 ve 3 konumlarındaki $alpha=0^o$ hücum açısında, sürükleme kuvvetinde dikkate değer azalmalara ve ısı transferinde önemli artışlara neden olan yüksek girdap kopma frekansına sahip akış yapısı elde edilmiştir. Bu akış yapısının $alpha=0^{o,}$ ye kadar artan hücum açısı ile azalarak devam ettiği görülmüştür. Hücum açısının daha da arttırılması ile akış kontrol çubuğunun girdap oluşum yapısı üzerindeki etkisi tamamen ortadan kalkmaktadır.
In this study, the effect of attack angle on vortex shedding phenomena in the case of flow around the square prism as a bluff body and the circular rod which used as flow control component was experimentally investigated. While the value of attack angle equal to $0^ o$, the upstream control rod and square prism are in tandem arrangement to free stream. Experiments were conducted at Reynolds number of 1.0 x $10^ 4$ , for the diameter ratio of d/D=0.25, the attack angle between $0^ oleq alpha leq^ {90}$, and the value of normalized distance between two prism L/D is 1, 2, 3, and 4. The velocity measurements were conducted by means of constant temperature anemometer (CTA) as well as vortex shedding frequencies obtained by the spectral analysis of velocity-time history. Characteristics of the vortex formation region and location of flow attachments, reattachments, and separations were observed by means of the smoke-wire flow visualizations. At the angle of attack 0° of the location L/D=2 and 3, the flow structure that possess high vorex shedding frequency which causes remarkable reductions on the drag force and significant increase in the heat transfer was obtained. This flow structure continous to decrease with increasing attack angle up to around 10°. By further increasing of attack angle, the effect of flow control rod on vortex shedding frequency disappears completely.
In this study, the effect of attack angle on vortex shedding phenomena in the case of flow around the square prism as a bluff body and the circular rod which used as flow control component was experimentally investigated. While the value of attack angle equal to $0^ o$, the upstream control rod and square prism are in tandem arrangement to free stream. Experiments were conducted at Reynolds number of 1.0 x $10^ 4$ , for the diameter ratio of d/D=0.25, the attack angle between $0^ oleq alpha leq^ {90}$, and the value of normalized distance between two prism L/D is 1, 2, 3, and 4. The velocity measurements were conducted by means of constant temperature anemometer (CTA) as well as vortex shedding frequencies obtained by the spectral analysis of velocity-time history. Characteristics of the vortex formation region and location of flow attachments, reattachments, and separations were observed by means of the smoke-wire flow visualizations. At the angle of attack 0° of the location L/D=2 and 3, the flow structure that possess high vorex shedding frequency which causes remarkable reductions on the drag force and significant increase in the heat transfer was obtained. This flow structure continous to decrease with increasing attack angle up to around 10°. By further increasing of attack angle, the effect of flow control rod on vortex shedding frequency disappears completely.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Termodinamik
Kaynak
Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Q4
Cilt
31
Sayı
1
