مطالعه تجربی تاثیر نرخ تزریق هوا از انتهای دماغه مخروطی یک بدنه متقارن محوری بر ابعاد ابرکاواک مصنوعی حول آن در سرعت های مختلف جریان آب

در این مقاله مشخصه های حباب کاویتاسیون مصنوعی ایجاد شده حول یک بدنه متقارن محوری با دماغه گوه ای در سرعت های مختلفی از جریان آب و در نرخ های تزریق متفاوت اندازه گیری و تحلیل تجربی شده است. هدف اصلی تحقیق، مطالعه و بررسی نرخ تزریق هوا و سرعت جریان آب بر روی ضریب پسا و شکل کاویتی می باشد. این تحقیق در یک تونل آب مدار باز با قابلیت ایجاد بیشینه سرعت 40 متر بر ثانیه مورد آزمایش و اندازه‌گیری قرار گرفته است. اثر تغییرات نرخ تزریق جرمی هوا از موقعیت انتهایی دماغه بر مشخصه های جریان مورد نظر و ابعاد سوپرکاویتی مورد بررسی قرار گرفت. برای هر حالت از شرایط جریان، تغییرات نیروی مقاوم دربرابر حرکت و پروفیل توزیع فشار در راستای طولی بدنه و طول حباب ایجاد شده، استخراج شده اند. سپس تاثیر پارامترهای مهم جریان‌های کاویتاسیونی همچون نرخ تزریق، سرعت جریان بر روی ابعاد ناحیه حباب، ضریب پسا و روابط بین آن‌ها مورد مطالعه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج اندازه گیری های تحقیق حاضر نشان می دهد افزایش دبی تزریق تا دبی بهینه روی کاهش نیروی پسا تاثیر محسوسی دارد و افزایش تزریق بیش از مقدار بهینه، نیروی پسا را به مقدار نامحسوسی کاهش می دهد. و به دنبال آن عددکاویتاسیون مصنوعی هم کاهش نمی یابد.

Experimental Investigation of the effect of air injection rate behind the cone nose of an axi-symmetric body on the relevant super-cavity at different water flow velocities

In this paper, the characteristics of the ventilated cavitation around an axisymmetric body with a cone nose at different water velocities and injection rates have been investigated experimentally. The experiments are done in an open loop water tunnel with a maximum water flow of 40 m/s. The main purpose of this research is to study the rate of air injection and the flow velocity on the coefficient of drag and the relevant supercavity shape. The effect of air injection rates from end of the cone nose of the body on two phases fluid flow characteristics was studied for different water velocities within the tunnel. For each case of input conditions, the variations of the drag force and pressure distribution profiles along the length of the body and the length of the supercavity are measured. The results of the present study show that increasing of the injection rate to an optimal value has a significant effect on the reduction of the drag force and after that the reduction of the drag force is negligible.