Nature.comን ስለጎበኙ እናመሰግናለን። የሚጠቀሙበት የአሳሽ ስሪት ለCSS የተወሰነ ድጋፍ አለው። ለተሻለ ተሞክሮ፣ የዘመነ አሳሽ እንዲጠቀሙ (ወይም በኢንተርኔት ኤክስፕሎረር ውስጥ የተኳሃኝነት ሁነታን እንዲያጠፉ) እንመክራለን። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ ቀጣይነት ያለው ድጋፍ ለማረጋገጥ፣ ጣቢያውን ያለ ቅጦች እና ጃቫስክሪፕት እናሳያለን።
ሙከራዎች የተከናወኑት አራት ማዕዘን ቅርጽ ባላቸው አራት ማዕዘን ቅርጽ ባላቸው ሲሊንደራዊ ዘንጎች በተሻጋሪ መስመሮች በተዘጋ አራት ማዕዘን ቅርጽ ባለው ቻናል ነው። በማዕከላዊው ዘንግ ወለል ላይ ያለው ግፊት እና በሰርጡ ላይ ያለው የግፊት መቀነስ የተለካው የዘንጉን ዝንባሌ አንግል በመቀየር ነው። ሶስት የተለያዩ ዲያሜትር ያላቸው የዘንጎች ስብስቦች ተፈትነዋል። የመለኪያ ውጤቶቹ የሚተነተኑት የሞመንተም ጥበቃ መርህ እና ከፊል-ኢምፔሪያል ጉዳዮችን በመጠቀም ነው። በስርዓቱ ወሳኝ ቦታዎች ላይ ያለውን ግፊት ከዘንጉ ባህሪ ልኬቶች ጋር የሚያገናኙ በርካታ የማይለዋወጡ ልኬት-አልባ መለኪያዎች ስብስቦች ይፈጠራሉ። የነፃነት መርህ በተለያዩ ቦታዎች ላይ ግፊትን የሚገልጹ አብዛኛዎቹ የዩለር ቁጥሮችን እንደሚይዝ ተገኝቷል፣ ማለትም የግቤት ፍጥነትን ወደ ዘንግ መደበኛ ትንበያ በመጠቀም ልኬት የሌለው ከሆነ፣ ስብስቡ ከመጥለቅ አንግል ነፃ ነው። የተገኘው ከፊል-ኢምፔሪያል ትስስር ለተመሳሳይ ሃይድሮሊክ ዲዛይን ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።
ብዙ የሙቀት እና የጅምላ ማስተላለፊያ መሳሪያዎች ፈሳሾች እንደ ዘንጎች፣ ቋቶች፣ ማስገቢያዎች፣ ወዘተ ባሉ ውስብስብ ውስጣዊ መዋቅሮች ውስጥ የሚያልፉባቸውን ሞጁሎች፣ ቻናሎች ወይም ሴሎች ስብስብ ያካትታሉ። በቅርብ ጊዜ ውስጥ፣ ውስጣዊ የግፊት ስርጭትን እና ውስብስብ የውስጥ አካላትን ኃይሎች ከሞጁሉ አጠቃላይ የግፊት ጠብታ ጋር የሚያገናኙትን ዘዴዎች በተሻለ ለመረዳት ፍላጎት እንደገና ተገኝቷል። ከሌሎች ነገሮች በተጨማሪ፣ ይህ ፍላጎት በቁሳቁስ ሳይንስ ፈጠራዎች፣ ለቁጥር ማስመሰያዎች የኮምፒውተር ችሎታዎች መስፋፋት እና የመሳሪያዎች አነስተኛነት እየጨመረ በመምጣቱ ምክንያት ተባብሷል። የቅርብ ጊዜ የግፊት ውስጣዊ ስርጭት እና ኪሳራዎች የሙከራ ጥናቶች በተለያዩ ቅርፅ ያላቸው የጎድን አጥንቶች 1፣ ኤሌክትሮኬሚካል ሬአክተር ሴሎች 2፣ ካፒላሪ ኮንስትሪሽን 3 እና የላቲስ ፍሬም ቁሶች 4 የተሸፈኑ ቻናሎችን ያካትታሉ።
በጣም የተለመዱት ውስጣዊ መዋቅሮች በዩኒት ሞጁሎች በኩል ሊታሰብ የሚችል ሲሊንደራዊ ዘንጎች ናቸው፣ ወይም ተጣምረው ወይም ተነጥለው። በሙቀት መለዋወጫዎች ውስጥ፣ ይህ ውቅር በቅርፊቱ በኩል የተለመደ ነው። የሼል የጎን ግፊት መቀነስ እንደ የእንፋሎት ማመንጫዎች፣ ኮንደንሰሮች እና ትነት ካሉ የሙቀት ልውውጥ አውጪዎች ዲዛይን ጋር የተያያዘ ነው። በቅርቡ በተደረገ ጥናት፣ ዋንግ እና ሌሎች 5 በዘንጎች በተጣመረ ውቅር ውስጥ እንደገና ማያያዝ እና የጋራ-መነጣጠል ፍሰት ሁኔታዎችን አግኝተዋል። ሊዩ እና ሌሎች 6 በአራት ማዕዘን ቻናሎች ውስጥ ያለውን የግፊት መቀነስ በአራት ማዕዘን ቻናሎች ውስጥ አብሮ የተሰሩ ድርብ U ቅርጽ ያላቸው የቱቦ ጥቅሎች የተለያዩ ዝንባሌ ያላቸው ማዕዘኖች እና የዱላ ጥቅሎችን በቀዳዳ ሚዲያ የሚያስመስል የቁጥር ሞዴል አስተካክለዋል።
እንደተጠበቀው፣ የሲሊንደር ባንክን የሃይድሮሊክ አፈጻጸም የሚነኩ በርካታ የውቅር ምክንያቶች አሉ፤ የአቀማመጥ አይነት (ለምሳሌ፣ የተቆራረጠ ወይም በመስመር ውስጥ)፣ አንጻራዊ ልኬቶች (ለምሳሌ፣ ፒክ፣ ዲያሜትር፣ ርዝመት) እና የመዘንበል አንግል፣ ከሌሎች ጋር። በርካታ ደራሲዎች የጂኦሜትሪክ መለኪያዎችን የተጣመሩ ውጤቶችን ለመያዝ ዲዛይኖችን ለመምራት ልኬት የሌላቸውን መስፈርቶች በማግኘት ላይ ያተኮሩ ነበሩ። በቅርብ ጊዜ በተደረገ የሙከራ ጥናት፣ ኪም እና ሌሎች 7 የዩኒት ሴል ርዝመትን እንደ መቆጣጠሪያ መለኪያ በመጠቀም ውጤታማ የፖሮሲስ ሞዴል አቅርበዋል፣ ይህም በ103 እና 104 መካከል ያሉ ታምፓኝ እና የተቆራረጡ ድርድሮችን እና የሬይኖልድስ ቁጥሮችን በመጠቀም ነው። ስናርስኪ8 ከውሃ ዋሻ ውስጥ ከሲሊንደር ጋር ከተያያዙ የፍጥነት መለኪያዎች እና ሃይድሮፎኖች የኃይል ስፔክትረም እንደ ፍሰት አቅጣጫ እንዴት እንደሚለያይ አጥንተዋል። ማሪኖ እና ሌሎች 9 በያው የአየር ፍሰት ውስጥ በሲሊንደራዊ ዘንግ ዙሪያ የግድግዳ ግፊት ስርጭትን አጥንተዋል። ሚትያኮቭ እና ሌሎች 10 የፍጥነት መስኩን ከተቆራረጠ ሲሊንደር በኋላ ስቴሪዮ PIV.Alam እና ሌሎችን በመጠቀም ቀርፀዋል። 11 የሬይኖልድስ ቁጥር እና የጂኦሜትሪክ ጥምርታ በቮርቴክስ መፍሰስ ላይ ባላቸው ተጽእኖ ላይ በማተኮር በተንደን ሲሊንደሮች ላይ አጠቃላይ ጥናት አካሂደዋል። አምስት ሁኔታዎችን መለየት ችለዋል፤ እነሱም መቆለፍ፣ መቆራረጥ፣ መቆለፍ የለም፣ ንዑስ ሃርሞኒክ መቆለፊያ እና የመሸርሸር ንብርብር እንደገና መያያዝ ሁኔታዎች ናቸው። የቅርብ ጊዜ የቁጥር ጥናቶች በተገደቡ የዋው ሲሊንደሮች ውስጥ በሚፈሱ የቮርቴክስ መዋቅሮች መፈጠርን አመልክተዋል።
በአጠቃላይ፣ የአንድ ዩኒት ሴል የሃይድሮሊክ አፈጻጸም በውስጣዊው መዋቅር ውቅር እና ጂኦሜትሪ ላይ የተመሰረተ እንደሚሆን ይጠበቃል፣ ይህም ብዙውን ጊዜ በተወሰኑ የሙከራ መለኪያዎች ተጨባጭ ትስስሮች ይለካሉ። በየጊዜው በሚዘጋጁ ክፍሎች የተዋቀሩ ብዙ መሳሪያዎች ውስጥ፣ የፍሰት ቅጦች በእያንዳንዱ ሴል ውስጥ ይደገማሉ፣ ስለዚህ፣ ከተወካይ ሴሎች ጋር የተያያዘ መረጃ የህንፃውን አጠቃላይ የሃይድሮሊክ ባህሪ በብዙ ደረጃ ሞዴሎች ለመግለጽ ሊያገለግል ይችላል። በእነዚህ ሲሜትሪክ ጉዳዮች፣ አጠቃላይ የጥበቃ መርሆዎች የሚተገበሩበት የልዩነት ደረጃ ብዙውን ጊዜ ሊቀንስ ይችላል። አንድ የተለመደ ምሳሌ የኦሪፊስ ሳህን 15 የመውጫ እኩልታ ነው። በተዘጉ ዘንጎች ልዩ ጉዳይ፣ በተገደበ ወይም ክፍት ፍሰት ውስጥ ይሁኑ፣ በሥነ-ጽሑፍ ውስጥ ብዙውን ጊዜ የሚጠቀሰው እና በዲዛይነሮች የሚጠቀሙበት አስደሳች መስፈርት ከሲሊንደር ዘንግ ጋር ቀጥ ያለ የፍሰት ክፍል ጋር ለመገናኘት ዋናው የሃይድሮሊክ መጠን (ለምሳሌ፣ የግፊት ጠብታ፣ ኃይል፣ የቮርቴክስ መፍሰስ ድግግሞሽ፣ ወዘተ)) ነው። ይህ ብዙውን ጊዜ እንደ ነፃነት መርህ ተብሎ የሚጠራ ሲሆን የፍሰት ተለዋዋጭነት በዋናነት የሚመራው በመደበኛው የፍሰት ክፍል እና ከሲሊንደር ዘንግ ጋር የተጣጣመው የአክሲያል ክፍል ውጤት ቸልተኛ እንደሆነ ይገምታል። ምንም እንኳን በዚህ መስፈርት ትክክለኛነት ክልል ላይ በሥነ-ጽሑፍ ውስጥ ምንም ስምምነት ባይኖርም፣ በብዙ አጋጣሚዎች በተጨባጭ ትስስሮች ውስጥ በሚታዩ የሙከራ እርግጠኛ ያልሆኑ ሁኔታዎች ውስጥ ጠቃሚ ግምቶችን ይሰጣል። ስለ ገለልተኛ መርህ ትክክለኛነት የቅርብ ጊዜ ጥናቶች የቮርቴክስ-ኢንሴሲቭ ንዝረት16 እና ነጠላ-ደረጃ እና ባለ ሁለት-ደረጃ አማካይ ድራግ417ን ያካትታሉ።
በአሁኑ ሥራ፣ አራት አቅጣጫዊ ሲሊንደራዊ ዘንጎች ያሉት ተሻጋሪ መስመር ባለው ቻናል ውስጥ የውስጥ ግፊት እና የግፊት መቀነስ ጥናት ውጤቶች ቀርበዋል። የተለያዩ ዲያሜትሮች ያሏቸውን ሶስት የዘንጎች ስብስቦችን ይለኩ፣ የዘንግ አንግልን ይለውጣሉ። አጠቃላይ ግቡ በበትሩ ወለል ላይ ያለው የግፊት ስርጭት በቻናሉ ውስጥ ካለው አጠቃላይ የግፊት መቀነስ ጋር የተገናኘበትን ዘዴ መመርመር ነው። የሙከራ መረጃዎች የበርኖሊ እኩልታ እና የሞመንተም ጥበቃ መርህን በመጠቀም የነፃነት መርህን ትክክለኛነት ለመገምገም ይተነትናሉ። በመጨረሻም፣ ተመሳሳይ የሃይድሮሊክ መሳሪያዎችን ለመንደፍ ሊያገለግሉ የሚችሉ ልኬት የሌላቸው ከፊል-ኢምፔሪያል ግንኙነቶች ይፈጠራሉ።
የሙከራው ዝግጅት በአክሲያል ማራገቢያ የሚቀርብ የአየር ፍሰት የተቀበለ አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው የሙከራ ክፍልን ያቀፈ ነው። የሙከራው ክፍል በምስል 1e ላይ እንደሚታየው ሁለት ትይዩ ማዕከላዊ ዘንጎችን እና ሁለት ግማሽ ዘንጎችን በሰርጡ ግድግዳዎች ውስጥ የተካተቱ አሃድ ይዟል፣ ሁሉም ተመሳሳይ ዲያሜትር አላቸው። ምስሎች 1a–e የሙከራው ማዋቀር የእያንዳንዱን ክፍል ዝርዝር ጂኦሜትሪ እና ልኬቶች ያሳያሉ። ምስል 3 የሂደቱን ማዋቀር ያሳያል።
አንድ የመግቢያ ክፍል (ርዝመት በ ሚሜ)። Openscad 2021.01ን በመጠቀም b ይፍጠሩ፣ openscad.org። ዋና የሙከራ ክፍል (ርዝመት በ ሚሜ)። Openscad 2021.01ን በመጠቀም የተፈጠረ፣ openscad.org c የዋናው የሙከራ ክፍል መስቀለኛ እይታ (ርዝመት በ ሚሜ)። Openscad 2021.01ን በመጠቀም የተፈጠረ፣ openscad.org d የኤክስፖርት ክፍል (ርዝመት በ ሚሜ)። Openscad 2021.01ን በመጠቀም የተፈጠረ፣ openscad.org d የኤክስፖርት ክፍል (ርዝመት በ ሚሜ)። Openscad 2021.01ን በመጠቀም የተፈጠረ፣ የ openscad.org የሙከራ ክፍል ኢ-ኢን የፈነዳ እይታ። Openscad 2021.01ን በመጠቀም የተፈጠረ፣ openscad.org።
የተለያዩ ዲያሜትሮች ያሏቸው ሶስት የዘንጎች ስብስቦች ተፈትነዋል። ሠንጠረዥ 1 የእያንዳንዱን ጉዳይ የጂኦሜትሪክ ባህሪያት ይዘረዝራል። ዘንዶቹ በፕሮትራክተር ላይ የተገጠሙ ሲሆን ይህም ከፍሰት አቅጣጫ አንጻር አንግልቸው ከ90° እስከ 30° መካከል ሊለያይ ይችላል (ምስል 1ለ እና 3)። ሁሉም ዘንጎች ከማይዝግ ብረት የተሠሩ ሲሆኑ በመካከላቸው ያለውን ተመሳሳይ የክፍተት ርቀት ለመጠበቅ ማዕከላዊ ናቸው። የዘንዶቹ አንጻራዊ አቀማመጥ ከሙከራ ክፍሉ ውጭ በሚገኙ ሁለት ስፔሰርስ የተስተካከለ ነው።
የሙከራ ክፍሉ የመግቢያ ፍሰት መጠን በምስል 2 ላይ እንደሚታየው በተስተካከለ ቬንቱሪ ተለክቷል እና በዲፒ ሴል ሃኒዌል SCX በመጠቀም ተቆጣጥሯል። በሙከራ ክፍሉ መውጫ ላይ ያለው የፈሳሽ ሙቀት በ PT100 ቴርሞሜትር ተለክቶ በ 45±1°ሴ ተቆጣጥሯል። ጠፍጣፋ የፍጥነት ስርጭትን ለማረጋገጥ እና በሰርጡ መግቢያ ላይ ያለውን የውጥረት ደረጃ ለመቀነስ፣ የሚመጣው የውሃ ፍሰት በሦስት የብረት ስክሪኖች ውስጥ ይገደዳል። በመጨረሻው ስክሪን እና በዱላ መካከል በግምት 4 የሃይድሮሊክ ዲያሜትሮች የማረፊያ ርቀት ጥቅም ላይ ውሏል፣ እና የመውጫው ርዝመት 11 የሃይድሮሊክ ዲያሜትሮች ነበር።
የመግቢያ ፍሰት ፍጥነትን ለመለካት የሚያገለግል የቬንቱሪ ቱቦ ንድፍ ንድፍ (ርዝመት በ ሚሊሜትር)። በOpenscad 2021.01፣ openscad.org የተፈጠረ።
በሙከራ ክፍሉ መካከለኛ ክፍል ላይ ባለው 0.5 ሚሜ የግፊት መታ በመጠቀም በማዕከላዊው ዘንግ ፊት ላይ ያለውን ግፊት ይከታተሉ። የቧንቧው ዲያሜትር ከ5° አንግል ስፔን ጋር ይዛመዳል፤ ስለዚህ የማዕዘኑ ትክክለኛነት በግምት 2° ነው። በምስል 3 ላይ እንደሚታየው የክትትል ዘንግ በዘንግ ዙሪያ ሊሽከረከር ይችላል። በዘንግ ወለል ግፊት እና በሙከራ ክፍሉ መግቢያ ላይ ባለው ግፊት መካከል ያለው ልዩነት የሚለካው በዲፈረንሻል DP Cell Honeywell SCX ተከታታይ ነው። ይህ የግፊት ልዩነት የሚለካው ለእያንዳንዱ የአሞሌ አቀማመጥ፣ የተለያየ የፍሰት ፍጥነት፣ የማዘንበል አንግል \(\alpha \) እና የአዚሙዝ አንግል \(\theta \) ነው።
የፍሰት ቅንብሮች። የቻናል ግድግዳዎች በግራጫ ይታያሉ። ፍሰቱ ከግራ ወደ ቀኝ ይፈስሳል እና በበትሩ ታግዷል። “A” እይታ ከበትሩ ዘንግ ጋር ቀጥ ያለ መሆኑን ልብ ይበሉ። ውጫዊ ዘንጎች በጎን ቻናል ግድግዳዎች ውስጥ ከፊል የተካተቱ ናቸው። የዘንበል አንግልን ለመለካት ፕሮትራክተር ጥቅም ላይ ይውላል \(\alpha \)። የተፈጠረው በOpenscad 2021.01፣ openscad.org ነው።
የሙከራው ዓላማ በሰርጥ መግቢያዎች እና በመሃል ዘንግ ወለል ላይ ባለው ግፊት መካከል ያለውን የግፊት ጠብታ መለካት እና መተርጎም ነው፣ ለተለያዩ አዚሙቶች እና ዲፕስ \(\theta\) እና \(\alpha\)። ውጤቶቹን ለማጠቃለል፣ ልዩነቱ ግፊት ልኬት በሌለው መልኩ እንደ የዩለር ቁጥር ይገለጻል፡
\(\rho \) የፈሳሽ ጥግግት ሲሆን፣ \({u}_{i}\) አማካይ የመግቢያ ፍጥነት ሲሆን፣ \({p}_{i}\) የመግቢያ ግፊት ሲሆን፣ እና \({p }_{w}\) በዱላ ግድግዳ ላይ በተወሰነ ቦታ ላይ ያለው ግፊት ነው። የመግቢያ ፍጥነት በመግቢያ ቫልቭ መክፈቻ የሚወሰኑት በሦስት የተለያዩ ክልሎች ውስጥ ነው። የተገኙት ፍጥነቶች ከ6 እስከ 10 ሜ/ሰከንድ ይደርሳሉ፣ ይህም ከቻናል ሬይኖልድስ ቁጥር ጋር የሚዛመድ ነው፣ \(Re\equiv {u}_{i}H/\nu \) (\(H\) የቻናሉ ቁመት ሲሆን፣ እና \(\nu \) የኪነማቲክ viscosity ነው) ከ40,000 እስከ 67,000 መካከል። የሮድ ሬይኖልድስ ቁጥር (\(Re\equiv {u}_{i}d/\nu \)) ከ2500 እስከ 6500 ይደርሳል። በቬንቱሪ ውስጥ የተመዘገቡት ምልክቶች አንጻራዊ መደበኛ መዛባት የሚገመተው የትርጓሜ ጥንካሬ 5% ነው። በአማካይ።
ምስል 4 የ \({Eu}_{w}\)ን ከአዚሙዝ አንግል \(\theta \) ጋር ያለውን ትስስር ያሳያል፣ በሦስት ዲፕ ማዕዘኖች \(\alpha \) = 30°፣ 50° እና 70° ፓራሜትር የተደረገ። መለኪያዎቹ በዱላው ዲያሜትር መሠረት በሦስት ግራፎች የተከፈለ ነው። በሙከራ እርግጠኛ አለመሆን ውስጥ የተገኙት የዩለር ቁጥሮች ከፍሰት ፍጥነት ነፃ እንደሆኑ ማየት ይቻላል። በθ ላይ ያለው አጠቃላይ ጥገኝነት በክብ እንቅፋት ዙሪያ ያለውን የግድግዳ ግፊት የተለመደውን አዝማሚያ ይከተላል። ፍሰትን በሚመለከቱ ማዕዘኖች፣ ማለትም ከ0 እስከ 90° θ፣ የዱላው ግድግዳ ግፊት ይቀንሳል፣ ቢያንስ በ90° ይደርሳል፣ ይህም በፍሰት አካባቢ ገደቦች ምክንያት ፍጥነቱ ከፍተኛ በሆነባቸው ዘንጎች መካከል ካለው ክፍተት ጋር ይዛመዳል። በዚህም ምክንያት፣ የθ የግፊት መልሶ ማግኛ ከ90° እስከ 100° አለ፣ ከዚያ በኋላ የዱላው ግድግዳ የኋላ ድንበር ንብርብር በመለየቱ ምክንያት ግፊቱ ወጥ ሆኖ ይቆያል። በዝቅተኛው ግፊት አንግል ላይ ምንም ለውጥ እንደሌለ ልብ ይበሉ፣ ይህም ከጎን ያለው ሸረሪት ሊከሰቱ የሚችሉ መስተጓጎሎችን ያሳያል። እንደ ኮንዳ ተጽእኖዎች ያሉ ንብርብሮች ሁለተኛ ደረጃ ናቸው።
የተለያዩ የማዘንበል ማዕዘኖች እና የዘንጉ ዲያሜትሮች ለማግኘት በበትሩ ዙሪያ ያለው የግድግዳው የዩለር ቁጥር ልዩነት። በGnuplot 5.4፣ www.gnuplot.info የተፈጠረ።
ከዚህ በታች ባለው ክፍል፣ የዩለር ቁጥሮች በጂኦሜትሪክ መለኪያዎች ብቻ ሊገመቱ እንደሚችሉ በመገመት ላይ በመመስረት ውጤቶቹን እንመረምራለን፣ ማለትም የባህሪ ርዝመት ጥምርታዎች \(d/g\) እና \(d/H\) (\(H\) የቻናሉ ቁመት ሲሆን) እና ዝንባሌ \(\alpha \)። አንድ ታዋቂ ተግባራዊ የአውራ ጣት ህግ እንደሚያመለክተው በያው ዘንግ ላይ ያለው የፈሳሽ መዋቅራዊ ኃይል የሚለካው በዘንግ ዘንግ ላይ ባለው ቀጥተኛ የመግቢያ ፍጥነት ትንበያ ነው፣ \({u}_{n}={u}_{i}\mathrm {sin} \alpha \)። ይህ አንዳንድ ጊዜ የነፃነት መርህ ይባላል። ከሚከተለው ትንታኔ ግቦች አንዱ ይህ መርህ ለጉዳያችን ተፈጻሚ መሆኑን መመርመር ነው፣ ፍሰት እና እንቅፋቶች በተዘጉ ቻናሎች ውስጥ የተገደቡ ናቸው።
በመካከለኛው የዱላ ወለል ፊት ለፊት የሚለካውን ግፊት እንመልከት፣ ማለትም θ = 0። በበርኖሊ እኩልታ መሠረት፣ በዚህ ቦታ ላይ ያለው ግፊት\({p}_{o}\) የሚያሟላው፦
የት \({u}_{o}\) በ θ = 0 ላይ ባለው የዱላ ግድግዳ አጠገብ ያለው የፈሳሽ ፍጥነት ሲሆን፣ እና በአንጻራዊ ሁኔታ አነስተኛ የማይቀለበስ ኪሳራዎችን እንገምታለን። ተለዋዋጭ ግፊቱ በኪነቲክ ኢነርጂ ቃል ውስጥ ራሱን የቻለ መሆኑን ልብ ይበሉ። \({u}_{o}\) ባዶ ከሆነ (ማለትም የማይንቀሳቀስ ሁኔታ)፣ የዩለር ቁጥሮች አንድ መሆን አለባቸው። ሆኖም፣ በስእል 4 ላይ \(\theta =0\) የተገኘው \({Eu}_{w}\) ከዚህ እሴት ጋር ቅርብ ነው ነገር ግን በትክክል እኩል አይደለም፣ በተለይም ለትላልቅ የመጥለቅ ማዕዘኖች። ይህ የሚያመለክተው በዱላ ወለል ላይ ያለው ፍጥነት በ \(\theta =0\) ላይ እንደማይጠፋ ነው፣ ይህም በዱላ ማዘንበል የተፈጠሩትን የአሁኑ መስመሮች ወደ ላይ በማዘንበል ሊታፈን ይችላል። ፍሰቱ በሙከራ ክፍሉ የላይኛው እና የታችኛው ክፍል ላይ የተገደበ ስለሆነ፣ ይህ ማዘንበል ሁለተኛ ዙር መፍጠር አለበት፣ ከታች ያለውን የአክሲያል ፍጥነት ይጨምራል እና በላይኛው ላይ ያለውን ፍጥነት ይቀንሳል። ከላይ ያለው ማዘንበል መጠን በዘንጉ ላይ ያለው የመግቢያ ፍጥነት ትንበያ ነው ብለን በማሰብ (ማለትም \({u}_{i}\mathrm{cos}\alpha \)), ተዛማጅ የዩለር ቁጥር ውጤት፦
ምስል 5 እኩልታዎቹን ያወዳድራል።(3) ከተዛማጅ የሙከራ መረጃ ጋር ጥሩ ስምምነት ያሳያል። አማካይ መዛባት 25% ነበር፣ እና የመተማመን ደረጃው 95% ነበር። እኩልታው መሆኑን ልብ ይበሉ።(3) ከነፃነት መርህ ጋር በሚስማማ መልኩ። በተመሳሳይ፣ ምስል 6 የኢዩለር ቁጥር በዱላው የኋላ ገጽ ላይ ካለው ግፊት ጋር እንደሚዛመድ ያሳያል፣ \({p}_{180}\)፣ እና በሙከራ ክፍሉ መውጫ ላይ፣ \({p}_{e}\)፣ እንዲሁም ከ\({\mathrm{sin}}^{2}\alpha \) ጋር ተመጣጣኝ የሆነ አዝማሚያ ይከተላል። ሆኖም በሁለቱም ሁኔታዎች፣ ኮፊሸንት በዱላው ዲያሜትር ላይ የተመሰረተ ነው፣ ይህም የኋለኛው የተገታውን ቦታ ስለሚወስን ምክንያታዊ ነው። ይህ ባህሪ ከኦሪፊስ ሳህን የግፊት ጠብታ ጋር ተመሳሳይ ነው፣ የፍሰት ቻናሉ በተወሰኑ ቦታዎች ላይ በከፊል የሚቀንስበት። በዚህ የሙከራ ክፍል፣ የኦሪፊስ ሚና በዱላዎቹ መካከል ባለው ክፍተት ይጫወታል። በዚህ ሁኔታ፣ ግፊቱ በመግታት ላይ በከፍተኛ ሁኔታ ይወርዳል እና ወደ ኋላ ሲሰፋ በከፊል ይመለሳል። ገደቡን እንደ እገዳ አድርጎ በመመልከት በበትሩ ዘንግ ቀጥ ያለ፣ በበትሩ የፊት እና የኋላ ክፍል መካከል ያለው የግፊት ጠብታ እንደሚከተለው ሊጻፍ ይችላል 18፡
እዚህ \({c}_{d}\) በθ = 90° እና θ = 180° መካከል ያለውን ከፊል የግፊት መልሶ ማግኛ የሚያብራራ የድራግ ኮፊሸንት ሲሆን፣ እና \({A}_{m}\) እና \({A}_{f}\) ከሮድ ዘንግ ጋር ቀጥ ያለ በአንድ አሃድ ርዝመት ዝቅተኛው ነፃ የመስቀል-ክፍል ሲሆን፣ እና ከሮድ ዲያሜትር ጋር ያለው ግንኙነት \({A}_{f}/{A}_{m}=\ ​​Left (g+d\right)/g\) ነው። ተዛማጅ የዩለር ቁጥሮች የሚከተሉት ናቸው፡
የግድግዳ ዩለር ቁጥር በ\(\theta =0\) ላይ እንደ ዲፕ ተግባር። ይህ ኩርባ ከእኩልታው ጋር ይዛመዳል።(3)። በGnuplot 5.4 የተፈጠረ፣ www.gnuplot.info።
የግድግዳ ዩለር ቁጥር በ\(\theta =18{0}^{o}\) (ሙሉ ምልክት) እና በዲፕ (ባዶ ምልክት) ይለወጣል። እነዚህ ኩርባዎች ከነፃነት መርህ ጋር ይዛመዳሉ፣ ማለትም \(Eu\propto {\mathrm{sin}}^{2}\alpha \).በGnuplot 5.4 የተፈጠረ፣ www.gnuplot.info።
ምስል 7 የ \({Eu}_{0-180}/{\mathrm{sin}}^{2}\alpha \) በ \(d/g\ ላይ ያለውን ጥገኝነት ያሳያል፣ ይህም እጅግ በጣም ጥሩ ወጥነት ያሳያል።(5)። የተገኘው የድራግ ኮፊሸንት \({c}_{d}=1.28\pm 0.02\) ሲሆን የመተማመን ደረጃ 67% ነው። በተመሳሳይ፣ ተመሳሳይ ግራፍ በሙከራ ክፍሉ መግቢያ እና መውጫ መካከል ያለው አጠቃላይ የግፊት መቀነስ ተመሳሳይ አዝማሚያ እንደሚከተል ያሳያል፣ ነገር ግን በባሩ እና በቻናሉ መውጫ መካከል ባለው የኋላ ክፍተት ውስጥ ያለውን የግፊት መልሶ ማግኛ ግምት ውስጥ የሚያስገቡ የተለያዩ ኮፊሸንቶች አሉት። ተዛማጅ የድራግ ኮፊሸንት \({c}_{d}=1.00\pm 0.05\) ሲሆን የመተማመን ደረጃ 67% ነው።
የመጎተት ኮፊሸንት ከዱላው \(d/g\) የፊት እና የኋላ ግፊት ጠብታ \(d/g\) እና በቻናል መግቢያ እና መውጫ መካከል ካለው አጠቃላይ የግፊት ጠብታ ጋር የተያያዘ ነው። ግራጫው ቦታ ለኮሪኬሽኑ 67% የመተማመን ባንድ ነው። በGnuplot 5.4፣ www.gnuplot.info የተፈጠረ።
በ θ = 90° ላይ ባለው የዱላ ወለል ላይ ያለው ዝቅተኛው ግፊት \({p}_{90}\) ልዩ አያያዝ ይፈልጋል። በበርኖሊ እኩልታ መሠረት፣ በአሞሌዎቹ መካከል ባለው ክፍተት በኩል ባለው የአሁኑ መስመር ላይ፣ በመሃል\({p}_{g}\) ውስጥ ያለው ግፊት እና በአሞሌዎቹ መካከል ባለው ክፍተት ውስጥ ያለው ፍጥነት \({u}_{g}\) (ከሰርጡ መካከለኛ ነጥብ ጋር የሚገጣጠም) ከሚከተሉት ምክንያቶች ጋር የተያያዘ ነው፡
ግፊቱ \({p}_{g}\) በ θ = 90° ላይ ካለው የዱላ ወለል ግፊት ጋር ሊዛመድ ይችላል፣ ይህም በማዕከላዊው ዘንግ መካከል ባለው መሃል ነጥብ እና ግድግዳው መካከል ያለውን ክፍተት የሚለየውን የግፊት ስርጭት በማዋሃድ ነው (ምስል 8 ይመልከቱ)። የኃይል ሚዛን 19 ይሰጣል፡
የት \(y\) ከማዕከላዊ ዘንጎች መካከል ካለው ክፍተት መሃል ነጥብ ጀምሮ እስከ ዘንግ ወለል ድረስ መደበኛ መጋጠሚያ ሲሆን \(K\) ደግሞ በቦታ \(y\) ላይ ያለው የአሁኑ መስመር ኩርባ ነው። በበትሩ ወለል ላይ ያለውን ግፊት ትንተናዊ ግምገማ ለማድረግ \({u}_{g}\) ወጥ እና \(K\left(y\right)\) መስመራዊ እንደሆነ እንገምታለን። እነዚህ ግምቶች በቁጥር ስሌቶች ተረጋግጠዋል። በበትሩ ግድግዳ ላይ፣ ኩርባው የሚወሰነው በበትሩ ሞላላ ክፍል አንግል \(\alpha \) ላይ ነው፣ ማለትም \(K\left(g/2\right)=\left(2/d\right){\ mathrm{sin} }^{2}\alpha \) (ምስል 8 ይመልከቱ)። ከዚያም፣ በሲሜትሪ ምክንያት በ\(y=0\) ላይ የሚጠፋውን የዥረት ኩርባ በተመለከተ፣ በአለም አቀፍ መጋጠሚያ \(y\) ላይ ያለው ኩርባ በሚከተለው ተሰጥቷል፡
የባህሪ መስቀለኛ ክፍል እይታ፣ የፊት (ግራ) እና በላይ (ታች)። በማይክሮሶፍት ዎርድ 2019 የተፈጠረ፣
በሌላ በኩል፣ የጅምላ ቁጠባን በመጠበቅ፣ በመለኪያ ቦታው \(\langle {u}_{g}\rangle \) ላይ ካለው ፍሰት ጋር ቀጥ ባለ አውሮፕላን ውስጥ ያለው አማካይ ፍጥነት ከመግቢያ ፍጥነት ጋር የተያያዘ ነው፡
\({A}_{i}\) በቻናል መግቢያ ላይ የመስቀለኛ ክፍል ፍሰት ቦታ ሲሆን \({A}_{g}\) ደግሞ በመለኪያ ቦታ ላይ የመስቀለኛ ክፍል ፍሰት ቦታ ነው (ምስል 8ን ይመልከቱ) በቅደም ተከተል በ፡
\({u}_{g}\) ከ\(\langle {u}_{g}\rangle \) ጋር እኩል እንዳልሆነ ልብ ይበሉ። እንደ እውነቱ ከሆነ፣ ምስል 9 የፍጥነት ጥምርታውን \({u}_{g}/\langle {u}_{g}\rangle \) ያሳያል፣ በእኩልታው (10)–(14) የተሰላው፣ በሬሾው \(d/g\) መሰረት የተቀረጸ። ምንም እንኳን የተወሰነ ልዩነት ቢኖርም፣ አዝማሚያ ሊታወቅ ይችላል፣ ይህም በሁለተኛ ደረጃ ፖሊኖሚያል የሚገመት ነው፡
የቻናል መሃል መስቀለኛ ክፍል ከፍተኛውን\({u}_{g}\) እና አማካይ\(\langle {u}_{g}\rangle \) ፍጥነቶች ጥምርታ። ጠንካራ እና የተቆራረጡ ኩርባዎች ከእኩልታዎች ጋር ይዛመዳሉ።(5) እና ከተዛማጅ ኮፊሸንቶች የልዩነት ክልል\(\pm 25\%\)። በGnuplot 5.4 የተፈጠረ፣ www.gnuplot.info።
ምስል 10 \({Eu}_{90}\)ን ከእኩልታው የሙከራ ውጤቶች ጋር ያወዳድራል።(16)። አማካይ አንጻራዊ መዛባት 25% ነበር፣ እና የመተማመን ደረጃው 95% ነበር።
በ\(\theta ={90}^{o}\) ላይ ያለው የግድግዳ ዩለር ቁጥር። ይህ ኩርባ ከእኩልታው ጋር ይዛመዳል።(16)። በGnuplot 5.4 የተፈጠረ፣ www.gnuplot.info።
ከዘንግ ጋር ቀጥ ያለ ማዕከላዊ ዘንግ ላይ የሚሰራው የተጣራ ኃይል \({f}_{n}\) በበትሩ ወለል ላይ ያለውን ግፊት እንደሚከተለው በማዋሃድ ሊሰላ ይችላል፡
የመጀመሪያው ኮፊሸንት በሰርጡ ውስጥ ያለው የዱላ ርዝመት ሲሆን፣ እና ውህደቱ በ0 እና 2π መካከል ይከናወናል።
የውሃ ፍሰት አቅጣጫ ላይ የ\({f}_{n}\) ትንበያ ከዱላው ጋር ትይዩ የሆነ ግጭት ካልሆነ በስተቀር እና የኋለኛው ክፍል ባልተሟላ እድገት ምክንያት አነስተኛ ካልሆነ በስተቀር በሰርጡ መግቢያ እና መውጫ መካከል ያለውን ግፊት ማዛመድ አለበት። የሞመንተም ፍሰት ሚዛናዊ አይደለም። ስለዚህ፣
ምስል 11 የእኩልታዎቹ ግራፍ ያሳያል።(20) ለሁሉም የሙከራ ሁኔታዎች ጥሩ ስምምነት አሳይቷል። ሆኖም፣ በቀኝ በኩል ትንሽ 8% መዛባት አለ፣ ይህም በቻናል መግቢያ እና መውጫ መካከል ያለውን የፍጥነት አለመመጣጠን ግምት አድርጎ ሊወሰድ እና ሊያገለግል ይችላል።
የቻናል የኃይል ሚዛን። መስመሩ ከእኩልታው ጋር ይዛመዳል።(20)። የፒርሰን ትስስር ኮፊሸንት 0.97 ነበር። የተፈጠረው በGnuplot 5.4፣ www.gnuplot.info ነው።
የዱላውን ዝንባሌ አንግል፣ በዱላውን ወለል ግድግዳ ላይ ያለውን ግፊት እና በሰርጡ ውስጥ ያለውን የግፊት መቀነስ ከአራቱ የተዘረጉ ሲሊንደራዊ ዘንጎች ተሻጋሪ መስመሮች ጋር ተለክተዋል። ሶስት የተለያዩ ዲያሜትር ያላቸው የዱላ ስብስቦች ተፈትነዋል። በተፈተነው የሬይኖልድስ ቁጥር ክልል ውስጥ፣ ከ2500 እስከ 6500 መካከል፣ የዩለር ቁጥር ከፍሰት ፍጥነት ነፃ ነው። በማዕከላዊው የዱላ ወለል ላይ ያለው ግፊት በሲሊንደሮች ውስጥ የሚታየውን የተለመደ አዝማሚያ ይከተላል፣ ከፊት ለፊት እና በዱላዎቹ መካከል ባለው የጎን ክፍተት ዝቅተኛው ሲሆን በድንበር ንብርብር መለያየት ምክንያት በጀርባው ክፍል ላይ ይመለሳሉ።
የሙከራ መረጃዎች የሚተነተኑት የኢዩለር ቁጥሮችን ከቻናሎች እና ዘንጎች ባህሪ ልኬቶች ጋር የሚያዛምዱ የማይለዋወጡ ልኬት የሌላቸው ቁጥሮችን ለማግኘት የሞመንተም ጥበቃ ጉዳዮችን እና ከፊል-ኢምፓሪካል ግምገማዎችን በመጠቀም ነው። ሁሉም የማገጃ ጂኦሜትሪክ ባህሪያት በዱላ ዲያሜትር እና በዱላዎቹ (በጎን) እና በሰርጡ ቁመት (አቀባዊ) መካከል ባለው ክፍተት መካከል ባለው ጥምርታ ሙሉ በሙሉ ይወከላሉ።
የነፃነት መርህ በአብዛኛዎቹ የዩለር ቁጥሮች ላይ ግፊትን በተለያዩ ቦታዎች የሚገልጹትን ይይዛል፣ ማለትም ግፊቱ ወደ ዘንግ የሚወስደውን የመግቢያ ፍጥነት መደበኛ ትንበያ በመጠቀም ልኬት የሌለው ከሆነ፣ ስብስቡ ከዲፕ አንግል ነፃ ነው። በተጨማሪም፣ ባህሪው ከፍሰቱ ክብደት እና ሞመንተም ጋር የተያያዘ ነው። የጥበቃ እኩልታዎች ወጥነት ያላቸው እና ከላይ ያለውን ተጨባጭ መርህ ይደግፋሉ። በዘሮች መካከል ባለው ክፍተት ላይ ያለው የዘንጉ ወለል ግፊት ብቻ ከዚህ መርህ በትንሹ ይለያል። ተመሳሳይ የሃይድሮሊክ መሳሪያዎችን ለመንደፍ ሊያገለግሉ የሚችሉ ልኬት የሌላቸው ከፊል-ኢምፔሪያል ግንኙነቶች ይፈጠራሉ። ይህ ክላሲካል አቀራረብ በቅርብ ጊዜ ከተዘገበው ተመሳሳይ የበርኖሊ እኩልታ ለሃይድሮሊክ እና ለሂሞዳይናሚክስ 20,21,22,23,24 አተገባበር ጋር የሚጣጣም ነው።
በተለይ አስደሳች ውጤት የሚመነጨው በሙከራ ክፍሉ መግቢያ እና መውጫ መካከል ባለው የግፊት ጠብታ ትንተና ነው። በሙከራው እርግጠኛ አለመሆን ውስጥ፣ የተገኘው የድራግ ኮፊሸንት አንድነትን እኩል ያደርገዋል፣ ይህም የሚከተሉትን የማይለዋወጡ መለኪያዎች መኖርን ያመለክታል፡
በቀመር ተካፋይ ውስጥ ያለውን መጠን \(\left(d/g+2\right)d/g\) ልብ ይበሉ።(23) በቀመር ተካፋይ ውስጥ በቅንፍ ውስጥ ያለው መጠን ነው።(4)፣ አለበለዚያ በዘንግ ላይ ቀጥ ያለ ዝቅተኛ እና ነፃ የመስቀል ክፍል በመጠቀም ሊሰላ ይችላል፣ \({A}_{m}\) እና \({A}_{f}\)። ይህ የሬይኖልድስ ቁጥሮች በአሁኑ ጥናት ክልል ውስጥ እንደሚቆዩ ይገመታል (ለቻናሎች 40,000-67,000 እና ለሮዶች 2500-6500)። በሰርጡ ውስጥ የሙቀት ልዩነት ካለ የፈሳሽ ጥግግትን ሊጎዳ እንደሚችል ልብ ማለት አስፈላጊ ነው። በዚህ ሁኔታ፣ በዩለር ቁጥር ላይ ያለው አንጻራዊ ለውጥ የሙቀት ማስፋፊያ ኮፊሸንትን በከፍተኛው በሚጠበቀው የሙቀት ልዩነት በማባዛት ሊገመት ይችላል።
ራክ፣ ኤስ.፣ ኮህለር፣ ኤስ.፣ ሽሊንድዌይን፣ ጂ.፣ እና አርቤይተር፣ ኤፍ. የሙቀት ማስተላለፊያ እና የግፊት ጠብታ መለኪያዎች በግድግዳው ላይ በተለያየ ቅርፅ ባላቸው የጎድን አጥንቶች በተሸፈነ ቻናል ውስጥ።expert.የሙቀት ማስተላለፊያ 31፣ 334–354 (2017)።
Wu, L., Arenas, L., Graves, J., እና Walsh, F. የፍሰት ሴል ባህሪ፡ የፍሰት ምስላዊነት፣ የግፊት መቀነስ እና በአራት ማዕዘን ቻናሎች ውስጥ ባለ ሁለት ገጽታ ኤሌክትሮዶች ውስጥ የጅምላ መጓጓዣ። J. Electrochemistry.Socialist Party.167, 043505 (2020).
ሊዩ፣ ኤስ.፣ ዱ፣ ኤክስ.፣ ዜንግ፣ ኪ. እና ሊዩ፣ ጄ. በተጨናነቁ የመስቀል ክፍሎች ውስጥ የጃሚን ተጽእኖ ቁልፍ መለኪያዎች። ጄ. ቤንዚን.ሳይንስ.ብሪታይን.196፣ 107635 (2021)።