تاثیر سیم اغتشاش ساز بر تنش برشی رینولدز و سرعت‌های نوسانی در سیلندر دایروی

بررسی جریان حول سیلندر دایروی از مسائل کلاسیک مکانیک سیالات به شمار می رود. نیرو‌‌های ناپایدار تشکیل شده در پشت سیلندر، ناشی از گردابه‌ های جدا شده از سطح آن است. کنترل شدت ریزش گردابه ‌‌ها منجر به کنترل شدت نیرو‌های ناشی از گردابه ‌‌ها می‌‌شود. یکی از نمونه تجهیزاتی که در کاهش نوسانات ناشی از گردابه ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، سیم اغتشاش ساز می ‌باشد. لذا در پژوهش حاضر، سرعت ‌های نوسانی، تنش برشی رینولدز و ضریب پسا حول سیلندر دایروی همراه با سیم اغتشاش ساز در اعداد رینولدز 3900 و 13692 و 27383 بررسی شد. بدین منظور قطر سیلندر مورد پژوهش 20 میلی متر و قطر سیم ‌های اغتشاش ساز نصب شده 0.25، 0.5، 0.75، 1 و 1.5 میلی ‌متر می‌‌باشد. سیم ‌های اغتشاش ساز در موقعیت‌ های140± و40 ±= θدرجه نصب شده‌‌ اند. نتایج حاصل نشان می‌ دهند که استفاده از سیم‌ اغتشاش ساز با قطر 0.25 میلی‌ متر منجر به کاهش 68%، 50% و 55% سرعت‌ های نوسانی   و کاهش 85% تنش برشی رینولدز نسبت به سیلندر صاف می‌ شود. همچنین وجود پیک در نمودارهای سرعت نوسانی بیانگر وجود گردابه‌ های بزرگ در پشت سیلندر می ‌‌باشد. تنش برشی رینولدز  با قطر سیم اغتشاش ساز رابطه مستقیم دارد.

effect of trip wire on reynolds shear stress andfluctuating velocities in circular cylinder

investigating the flow around a circular cylinder is one of the classical problemsof fluid mechanics. unsteady forces formed behind the cylinder are caused by vorticesseparated from its surface. controlling the intensity of vortex shedding leads to controllingthe intensity of forces caused by vortices. one of equipment that is used to reduce fluctuationscaused by vortices is trip wires. therefore, in the present study, the fluctuating velocities,reynolds shear stress and drag coefficient around the circular cylinder with the trip wire havebeen investigated at different reynolds numbers. for this purpose, the diameter of the circularcylinder is 20 mm and the diameter of the installed trip wires is 0.25, 0.5, 0.75, 1, 1.5 mm.trip wires are installed at θ=±40 and ±140 positions. the results show that the use of tripwires with a diameter of 0.25mm causes a decrease of 68%, 50% and 55% of fluctuatingvelocities (u', v', w') and a decrease of 85% reynolds shear stress compared to the smoothcylinder. also, the presence of a peak in the fluctuating velocity indicates the presence oflarge vortices behind the cylinder. reynolds shear stress has a direct relationship with thediameter of the trip wire.