بررسی اثر حضور فیزیکی دستگاه سرعت‌سنج صوتی جانب‌نگر (adv) در میدان جریان آشفته در کانال مرکب

دستگاه سرعت سنج صوتی یکی از ابزارهای متداول اندازه گیری میدان جریان در کانال های باز است. علاوه بر خطاهای ذاتی دستگاه سرعت سنج صوتی، حضور حسگرهای دستگاه درون جریان می تواند موجب تغییر الگوی جریان و تشدید آشفتگی در حجم نمونه گیری شود که بر نتایج آزمایشگاهی و تحلیلی موثر خواهد بود. برای بررسی این موضوع در این مطالعه به منظور تفکیک اثر تداخل فیزیکی سرعت سنج صوتی از خطای ذاتی آن، سرعت جریان به وسیله سرعت سنج تصویری ذرات در دو حالت حضور فیزیکی سرعت سنج صوتی و عدم حضور آن (در محدوه حجم نمونه گیری) در یک کانال مرکب برداشت شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که اثر تداخلی سرعت سنج صوتی جانب نگر در سرعت طولی در محدوده حجم نمونه گیری باعث افزایش سرعت طولی به میزان 71/7% شده و این اثر در سرعت های ثانویه شدید تر است به طوری که در شرایط آزمایش حاضر، حضور سرعت سنج صوتی جانب نگر باعث تغییر سرعت عرضی به میزان 4/5 برابر و تغییر سرعت قائم به میزان 2/7 برابر حالت عدم حضور سرعت سنج می شود. بررسی شدت های آشفتگی نشان داد که حضور سرعت سنج صوتی جانب نگر باعث افزایش شدت آشفتگی طولی می شود در حالی که بر شدت آشفتگی عرضی و قائم تاثیر چندانی ندارد. همچنین بررسی تنش رینولدز قائم در دوحالت حضور و عدم حضور سرعت سنج صوتی نشان داد که مقادیر اندازه گیری شده در دو حالت اختلاف دارند و حضور سرعت سنج صوتی 30% تنش رینولدز قائم را در محل حجم کنترل کاهش می دهد.

Effect of Side Looking Acoustic Doppler Velocimeter (ADV) Presence on Turbulent Flow Field in Compound Channel

Acoustic doppler velocimetry (ADV) is a common measurement technique for flow field in openchannel flows. Since ADV is an intrusive measurement method, the presence of ADV probe may causes changes in flow structure and may intensify the turbulence in sampling volume which can affect the experimental results and analysis. To explore these effects, in this study, particle image velocimetry (PIV) was employed to measure the flow field with and without the presence of a side looking ADV probe in a compound channel. The results of this research showed that the intrusion of ADV in the flow field increases the streamwise velocity in the ADV measurement volume by 1.7%. The more enhanced effect is also notified in the secondary currents so that in the present test conditions, the presence of the side looking ADV causes a decrease in lateral velocity by 4.5 times and causes an increase in vertical velocity by 2.7 times. Investigation of the turbulent intensities showed that the presence of the side looking ADV causes an increment in streamwise turbulent intensity, while does not significantly affect the lateral and vertical components. Furthermore, examining vertical Reynolds shear stress measurement data with or without the presence of ADV showed that the measured values differ in the two states and the presence of ADV decreases 30% of Reynolds shear stress in place of the control volume.