آشكارسازي جريان اطراف دو استوانه‌ با مقطع مربعي در آرايش اريب

Flow visualization around two staggered square cylinders

در مطالعه ي حاضر، مشخصات جريان اطراف دو استوانه‌ي مربعي بلند در آرايش اريب با زاويه a = 45° در فواصل مختلف در عدد رينولدر Re = 750 به كمك آزمايش آشكارسازي جريان بررسي شده است. در كنار بررسي كيفي خطوط دود، نتايج كمي مانند زاويه ي جدايي جريان، عرض دنباله و فركانس ريزش گردابه براي هر استوانه به دست آمد و رفتار جريان براي فواصل مختلف دو استوانه در سه الگوي جريان تك جسم، الگوي جريان شكافي متناوب و الگوي جريان متناوب دسته بندي شد. در الگوي جريان تك جسم، ريزش گردابه تنها از لايه هاي خارجي هر دو استوانه رخ مي دهد و يك مكانيزم ريزش گردابه قابل تشخيص است. در الگوي جريان شكافي متناوب، ريزش گردابه از لايه هاي برشي خارجي هر دو استوانه هر كدام با دو فركانس مشابه اتفاق ميافتد. همچنين، ويژگي اصلي الگوي جريان متناوب اين است كه ريزش گردابه هاي كارمن و ناپايداري هاي كلوين هلمهولتز از لايه هاي برشي داخلي و خارجي هر استوانه فركانسي يكسان و متفاوت با استوانه ي ديگر دارد.

Smoke flow visualization tests in a vertical wind tunnel are carried out to investigate the flow characteristics around two infinite staggered square cylinders at a staggered angle ( = 45) for different gap distances between cylinders at Re = 750. Quantitative results like separation angle, wake width and shedding frequency were obtained for each cylinder and consequently three distinct flow regimes were recognized, namely, single body, periodic gap flow and modulated periodic flow regime. In a single body flow regime, vortex shedding occurs only from the outer layers of both cylinders and a single vortex shedding mechanism can be detected. In the periodic gap flow regime, the vortices shed from the outer shear layers of both cylinders, each with two similar frequencies. In addition, in the modulated periodic flow regime, the main features are that the frequencies of Karmann vortices and the Kelvin Helmholtz instabilities are attributed to each cylinder and not to the shear layers (the frequencies of both inner and outer layers are the same for each cylinder), however, the frequency of each cylinder is different from the other one.