بررسی تاثیر عدد رینولدز بر ضرایب بی‌بعد حسگر انحراف‌سنج سه‌سوراخه با روش‌های تجربی و تحلیلی spm

موضوع مهم در بهره‌برداری از حسگر انحراف‌سنج، استفاده از ضرایب بی‌بعد مناسب و غیرحساس به شرایط مختلف کاری است. این ضرایب بی‌بعد، زاویه انحراف جریان، فشار کل و فشار استاتیک را به‌دست می‌آورند. در مطالعه حاضر، این ضرایب با روش تحلیلی spm و آزمایش تجربی مورد بررسی و تحلیل قرار می‌گیرند. مقایسه نتایج تجربی و تحلیلی نشان می‌دهد که روش تحلیلی spm ضریب انحراف جریان در محدوده زاویه بهره‌برداری حسگر سه‌سوراخه را به‌صورت دقیق پیش‌بینی می‌کند. همچنین این روش ضریب فشار کل را در محدوده زوایه انحراف 10 ± درجه به‌صورت دقیق محاسبه می‌کند. نتایج تجربی نشان می‌دهد که به‌دلیل فرض عدم افزایش سرعت روی حسگر در روش تحلیلی، فشار استاتیک جریان به‌صورت دقیق محاسبه نمی‌شود. طبق مشاهدات آزمایشگاهی، افزایش سرعت و کاهش فشار در نواحی اطراف حسگر وجود دارد و این مساله ناشی از وجود ناحیه مکش در پایین‌دست حسگر است. برخلاف نتایج روش تحلیلی، در روش تجربی در زاویه صفر درجه، فشار استاتیکی جریان با متوسط فشار نقاط چپ و راست حسگر برابر است. به‌دلیل حساسیت ضرایب بی‌بعد فشار استاتیک جریان به تغییر عدد رینولدز، مقادیر مختلفی برای این ضریب در منابع مختلف گزارش شده است. این ضرایب با تغییر عدد رینولدز تغییر می‌کنند و دقت آنها کاهش می‌یابد. در مطالعه حاضر، یک ضریب بی‌بعد مناسب جدید معرفی می‌شود که نسبت به عدد رینولدز دارای کمترین میزان حساسیت است.

Investigation of Reynolds Number Effect on Dimensionless Coefficients of Three-Hole Yawmeter Probe Using Experimental and SPM Analytical Methods

Using proper dimensionless coefficients that are insensitive to various operating conditions is a crucial issue during the utilization of a yawmeter probe. These dimensionless coefficients produce the deviation angle of flow, stagnation and static pressures. In the current study, these coefficients are analyzed using SPM analytical and experimental methods. A comparison of experimental and analytical results shows that SPM analytical method predicts the flow deviation coefficients satisfactorily at the operational angle range of threehole probe. This method also calculates the stagnation pressure coefficient precisely at the deviation angle range of ±10 degrees. The experimental results show that due to the assumption of constant speed on the probe, the analytical method cannot calculate the static pressure accurately. Experimental observations also demonstrate that velocity is increased and pressure is decreased over the probe. This is due to the suction region at the downstream of probe. Unlike analytical results, experimental observations depict that at zero degrees, the flow static pressure is equal to the average of pressure at the left and the right side of probe. Due to sensitivity of dimensionless coefficients of flow static pressure to variation of Reynolds number, various values are reported at different kinds of literature for these coefficients. These coefficients change with Reynolds number variations and their accuracies are decreased. In the current study, a new proper dimensionless coefficient is introduced which represents minimum sensitivity to Reynolds number.