Waad ku mahadsan tahay booqashada Nature.com. Nooca biraawsarka aad isticmaaleyso wuxuu leeyahay taageero xaddidan oo CSS ah. Waayo-aragnimada ugu fiican, waxaan kugula talineynaa inaad isticmaasho biraawsar la cusbooneysiiyay (ama aad damiso qaabka is-waafajinta ee Internet Explorer). Dhanka kale, si loo hubiyo taageerada joogtada ah, waxaan soo bandhigi doonnaa goobta iyada oo aan lahayn qaabab iyo JavaScript.
Tijaabooyinka waxaa lagu sameeyay kanaal leydi ah oo ay xireen xariiqyo isdhaafsan oo afar ulood oo qaabaysan. Cadaadiska saaran dusha sare ee usha dhexe iyo hoos u dhaca cadaadiska ee kanaalka waxaa lagu cabbiray iyadoo la beddelayo xagasha usha. Saddex usha dhexroor oo kala duwan ayaa la tijaabiyay. Natiijooyinka cabbirka waxaa lagu falanqeeyay iyadoo la adeegsanayo mabda'a ilaalinta dhaqdhaqaaqa iyo tixgelinta nus-taabasho. Dhowr qaybood oo aan isbeddelin oo ah xuduudo aan cabbir lahayn ayaa la soo saaraa kuwaas oo la xiriira cadaadiska meelaha muhiimka ah ee nidaamka iyo cabbirrada astaamaha usha. Mabda'a madaxbannaanida waxaa la ogaaday inuu hayo inta badan tirooyinka Euler ee tilmaamaya cadaadiska meelo kala duwan, tusaale ahaan haddii cadaadisku aanu cabbir lahayn iyadoo la adeegsanayo saadaasha xawaaraha gelitaanka ee caadiga ah usha, setku wuxuu ka madax bannaan yahay xagasha quuska. Isku xidhka nus-taabasho ee ka dhasha waxaa loo isticmaali karaa Naqshadaynta hydraulics la mid ah.
Qalab badan oo kulka iyo gudbinta tirada badan waxay ka kooban yihiin qaybo, kanaallo ama unugyo ay dareerayaashu ku maraan qaab-dhismeedyo gudaha ah oo aad u adag sida ulaha, kaydka, gelinta, iwm. Dhawaanahan, waxaa soo cusboonaaday xiiso ku saabsan helitaanka faham wanaagsan oo ku saabsan hababka isku xira qaybinta cadaadiska gudaha iyo xoogagga gudaha ee adag iyo hoos u dhaca guud ee cadaadiska module-ka. Waxyaabaha kale, xiisahan waxaa sii kiciyay hal-abuurka sayniska agabka, ballaarinta awoodaha xisaabinta ee jilitaanka tirooyinka, iyo yaraanta sii kordheysa ee aaladaha. Daraasadaha tijaabada ah ee dhowaan la sameeyay ee qaybinta gudaha ee cadaadiska iyo khasaaraha waxaa ka mid ah kanaallo ay qalloociyeen feeraha qaabaysan ee kala duwan 1, unugyada falgalka elektiroonigga ah 2, ciriiriga xididdada dhiigga 3 iyo walxaha qaab-dhismeedka shaadhka 4.
Qaab-dhismeedka gudaha ee ugu badan waa ulaha qaabaysan ee loo yaqaan 'cylindrical ul' iyada oo loo marayo modules-ka cutubyada, ha ahaadaan kuwo la isku duubay ama go'doonsan. Is-weydaarsiga kulaylka, qaab-dhismeedkani waa mid caadi ah dhinaca qolofka. Hoos u dhaca cadaadiska dhinaca qolofku wuxuu la xiriiraa naqshadeynta is-weydaarsiga kulaylka sida matoorada uumiga, kondensarrada iyo uumiga. Daraasad dhowaan la sameeyay, Wang et al. 5 waxay heleen xaaladaha dib-u-xirnaanta iyo socodka isku-dhafka ah ee qaab-dhismeedka tandem ee ulaha. Liu et al.6 waxay cabbireen hoos u dhaca cadaadiska ee kanaallada leydi leh oo leh xirmooyin tuubo oo laba-qaabeeya U-qaabeeya oo leh xaglo kala duwan oo u janjeera waxayna hagaajiyeen qaab tirooyin ah oo ku dayanaya xirmooyinka usha oo leh warbaahin daloolsan.
Sida la filayo, waxaa jira dhowr arrimood oo habayn ah oo saameeya waxqabadka haydarooliga ee bangiga dhululubada: nooca habaynta (tusaale ahaan, la isku dhejiyay ama la isku dhejiyay), cabbirrada qaraabada ah (tusaale ahaan, dhererka, dhexroorka, dhererka), iyo xagasha leexashada, iyo kuwo kale. Dhowr qoraa ayaa diiradda saaray helitaanka shuruudo aan cabbir lahayn si ay u hagaan naqshadaha si loo qabto saamaynta isku dhafan ee xuduudaha joomatari. Daraasad tijaabo ah oo dhowaan la sameeyay, Kim et al. 7 waxay soo jeediyeen qaab daloolin wax ku ool ah iyadoo la adeegsanayo dhererka unugga cutubka sida halbeegga xakamaynta, iyadoo la adeegsanayo taxane tandem iyo la isku dhejiyay iyo lambarrada Reynolds ee u dhexeeya 103 iyo 104. Snarski8 waxay barteen sida baaxadda awoodda, laga bilaabo mitirrada xawaaraha iyo kuwa hydrophones ee ku xiran dhululubada godka biyaha, ay u kala duwan yihiin jihada socodka. Marino et al. 9 waxay barteen qaybinta cadaadiska derbiga ee ku wareegsan ul dhululubo ah oo ku jirta socodka hawada. Mityakov et al. 10 waxay sawireen goobta xawaaraha ka dib dhululubo la isku dhejiyay iyagoo isticmaalaya stereo PIV.Alam et al. 11 waxay sameeyeen daraasad dhamaystiran oo ku saabsan dhululubada tandem, iyagoo diiradda saaraya saameynta tirada Reynolds iyo saamiga joomatari ee daadinta vortex. Waxay awoodeen inay aqoonsadaan shan xaaladood, kuwaas oo kala ah qufulka, qufulka kala go'a, qufulka aan lahayn, qufulka hoose ee harmonic iyo xaaladaha dib-u-xidhka lakabka. Daraasado tirakoob oo dhowaan la sameeyay ayaa tilmaamay in la sameeyo qaab-dhismeedka vortex ee socodka iyada oo loo marayo dhululubada yaw ee xaddidan.
Guud ahaan, waxqabadka haydarooliga ee unug unug ayaa la filayaa inuu ku xirnaado habaynta iyo joomatari ee qaab-dhismeedka gudaha, oo badanaa lagu qiyaaso isku xirnaanta khibradda leh ee cabbiraadaha tijaabada gaarka ah. Qalab badan oo ka kooban qaybo xilliyeed, qaababka socodka ayaa lagu celiyaa unug kasta, sidaas darteed, macluumaadka la xiriira unugyada matalaya waxaa loo isticmaali karaa in lagu muujiyo dhaqanka haydarooliga guud ee qaab-dhismeedka iyada oo loo marayo moodooyinka baaxadda badan leh. Kiisaska isku-dhafan, heerka gaarka ah ee mabaadi'da ilaalinta guud ee lagu dabaqo badanaa waa la dhimi karaa. Tusaale caadi ah waa isla'egta sii deynta ee saxanka godka 15. Xaaladda gaarka ah ee ulaha jilicsan, ha ahaato socod xaddidan ama furan, shuruud xiiso leh oo inta badan lagu soo xigtay suugaanta oo ay isticmaalaan naqshadeeyayaashu waa cabbirka haydarooliga ee ugu badan (tusaale ahaan, hoos u dhaca cadaadiska, xoogga, soo noqnoqoshada daadinta vortex, iwm.)) si loola xiriiro.) qaybta socodka ee ku toosan dhidibka silinda. Tan waxaa badanaa loogu yeeraa mabda'a madaxbannaanida waxayna u qaadaneysaa in dhaqdhaqaaqa socodka uu ugu horreyn ku kaxeeyo qaybta caadiga ah ee soo galeysa iyo in saameynta qaybta dhidibka ee la jaanqaadaysa dhidibka silinda ay tahay mid aan la taaban karin. In kasta oo aysan jirin wax isku raacsan oo ku jira suugaanta ku saabsan baaxadda ansaxnimada ee shuruudahan, Xaalado badan waxay bixisaa qiyaaso waxtar leh oo ku jira hubanti la'aanta tijaabada ee caadiga ah ee isku xirnaanta khibradda leh. Daraasadihii ugu dambeeyay ee ku saabsan ansaxnimada mabda'a madaxbannaan waxaa ka mid ah gariirka uu keeno vortex16 iyo celceliska jiidista hal-waji iyo laba-waji417.
Shaqadan hadda socota, natiijooyinka daraasadda cadaadiska gudaha iyo hoos u dhaca cadaadiska ee kanaalka leh xariiq isdhaafsan oo ka kooban afar ulood oo qaabaysan ayaa la soo bandhigay. Cabbir saddex ulood oo isku-dhafan oo leh dhexroor kala duwan, adoo beddelaya xagasha u janjeera. Hadafka guud waa in la baaro habka qaybinta cadaadiska ee dusha sare ee usha ay ula xiriirto hoos u dhaca cadaadiska guud ee kanaalka. Xogta tijaabada ah waxaa lagu falanqeeyaa iyadoo la adeegsanayo isla'egta Bernoulli iyo mabda'a ilaalinta xawaaraha si loo qiimeeyo ansaxnimada mabda'a madaxbannaanida. Ugu dambeyntii, isku-xirnaanta nus-empirical ee aan cabbir lahayn ayaa la soo saaraa kuwaas oo loo isticmaali karo in lagu naqshadeeyo aaladaha hydraulic ee la midka ah.
Dejinta tijaabada waxay ka koobnayd qayb tijaabo ah oo afargeesle ah oo heshay socodka hawada oo ay bixisay taageere axial ah. Qaybta tijaabada waxay ka kooban tahay cutub ka kooban laba ulo dhexe oo is barbar socda iyo laba ulo badh ah oo ku dhex jira darbiyada kanaalka, sida ku cad Jaantuska 1e, dhammaantoodna dhexroor isku mid ah. Jaantusyada 1a–e waxay muujinayaan joomatari faahfaahsan iyo cabbirrada qayb kasta oo ka mid ah dejinta tijaabada. Jaantuska 3 wuxuu muujinayaa dejinta habka.
Qaybta gelitaanka (dhererka mm). Abuur b adoo isticmaalaya Openscad 2021.01, openscad.org. Qaybta tijaabada ugu weyn (dhererka mm). Waxaa lagu sameeyay Openscad 2021.01, openscad.org c Aragtida isdhaafka ah ee qaybta tijaabada ugu weyn (dhererka mm). Waxaa lagu sameeyay Openscad 2021.01, openscad.org d qaybta dhoofinta (dhererka mm). Waxaa lagu sameeyay Openscad 2021.01, aragtida qarxay ee qaybta imtixaanada ee openscad.org e. Waxaa lagu sameeyay Openscad 2021.01, openscad.org.
Saddex xabbo oo ulood oo dhexroor kala duwan leh ayaa la tijaabiyay. Shaxda 1aad waxay taxaysaa astaamaha joomatari ee kiis kasta. Ulaha waxaa lagu rakibay meel wax lagu dhejiyo si xagalkooda marka loo eego jihada socodka ay u kala duwanaan karto 90° iyo 30° (Jaantusyada 1b iyo 3). Dhammaan ulaha waxaa laga sameeyay bir aan miridh lahayn waxayna ku dhex jiraan si ay u ilaaliyaan masaafada farqiga u dhaxaysa. Booska qaraabada ah ee ulaha waxaa hagaajiyay laba meel oo kala fog oo ku yaal meel ka baxsan qaybta tijaabada.
Heerka socodka gelitaanka qaybta tijaabada waxaa lagu cabiray venturi la calibrated, sida ku cad Jaantuska 2, waxaana lagu kormeeray iyadoo la adeegsanayo DP Cell Honeywell SCX. Heerkulka dareeraha ee ka soo baxa qaybta tijaabada waxaa lagu cabiray heerkulbeeg PT100 waxaana lagu xakameeyay 45±1°C. Si loo hubiyo qaybinta xawaaraha toosan iyo in la yareeyo heerka buuqa albaabka kanaalka, socodka biyaha ee soo galaya waxaa lagu qasbayaa saddex shaashadood oo bir ah. Masaafada dejinta oo qiyaastii ah 4 dhexroor oo haydarooliga ah ayaa la isticmaalay inta u dhaxaysa shaashadda ugu dambeysa iyo usha, dhererka meesha laga soo galona wuxuu ahaa 11 dhexroor oo haydarooliga ah.
Jaantuska jaantuska ee tuubada Venturi ee loo isticmaalay in lagu cabbiro xawaaraha socodka gelitaanka (dhererka milimitir ahaan). Waxaa la sameeyay Openscad 2021.01, openscad.org.
La soco cadaadiska mid ka mid ah wejiyada usha dhexe iyadoo la adeegsanayo tuubo cadaadis 0.5 mm ah oo ku taal bartamaha qaybta tijaabada. Dhexroorka tuubadu wuxuu u dhigmaa taako xagal ah oo 5° ah; sidaas darteed saxnaanta xagasha waa qiyaastii 2°. Usha la kormeerayo waxaa lagu wareejin karaa dhidibkeeda, sida ku cad Jaantuska 3. Farqiga u dhexeeya cadaadiska dusha sare ee usha iyo cadaadiska laga galo qaybta tijaabada waxaa lagu cabbiraa taxane kala duwan oo DP Cell Honeywell SCX ah. Farqiga cadaadiska waxaa lagu cabbiraa habaynta baar kasta, xawaaraha socodka oo kala duwan, xagasha janjeedhka \(\alpha \) iyo xagasha azimuth \(\theta \).
Dejinta socodka. Darbiyada kanaalka waxaa lagu muujiyay cawl. Socodku wuxuu ka socdaa bidix ilaa midig waxaana xannibaya usha. Ogsoonow in aragtida "A" ay ku toosan tahay dhidibka usha. Ulaha dibadda waxay ku dheggan yihiin derbiyada kanaalka dhinaca. Horgale ayaa loo isticmaalaa in lagu cabbiro xagasha u janjeera \(\alpha \). Lagu sameeyay Openscad 2021.01, openscad.org.
Ujeedada tijaabada waa in la cabbiro oo la fasiro hoos u dhaca cadaadiska u dhexeeya marinnada kanaalka iyo cadaadiska dusha sare ee usha dhexe, \(\theta\) iyo \(\alpha\) ee azimuths iyo quusitaanno kala duwan. Si loo soo koobo natiijooyinka, cadaadiska kala duwan waxaa lagu muujin doonaa qaab aan cabbir lahayn sida lambarka Euler:
halkaas oo \(\rho \) uu yahay cufnaanta dareeraha, \({u}_{i}\) uu yahay celceliska xawaaraha gelitaanka, \({p}_{i}\) uu yahay cadaadiska gelitaanka, iyo \({p }_{w}\) uu yahay cadaadiska meel la bixiyay oo ku taal darbiga usha. Xawaaraha gelitaanka waxaa lagu hagaajiyaa saddex meelood oo kala duwan oo lagu go'aamiyay furitaanka waalka gelitaanka. Xawaaraha ka dhasha wuxuu u dhexeeyaa 6 ilaa 10 m/s, oo u dhiganta lambarka kanaalka Reynolds, \(Re\equiv {u}_{i}H/\nu \) (halkaas oo \(H\) uu yahay dhererka kanaalka, iyo \(\nu \) uu yahay viscosity kinematic) inta u dhaxaysa 40,000 iyo 67,000. Lambarka usha Reynolds (\(Re\equiv {u}_{i}d/\nu \)) wuxuu u dhexeeyaa 2500 ilaa 6500. Xoogga jahwareerka ee lagu qiyaasay leexashada heerka qaraabada ah ee calaamadaha lagu duubay venturi waa 5% celcelis ahaan.
Jaantuska 4aad wuxuu muujinayaa isku xidhka \({Eu}_{w}\) xagasha azimuth \(\theta \), oo lagu cabbiray saddex xagal oo hoos u dhacaya, \(\alpha \) = 30°, 50° iyo 70°. Cabbiraadaha waxaa loo qaybiyaa saddex garaaf iyadoo loo eegayo dhexroorka usha. Waxaa la arki karaa in hubanti la'aanta tijaabada dhexdeeda, lambarrada Euler ee la helay ay ka madax bannaan yihiin heerka socodka. Ku tiirsanaanta guud ee θ waxay raacdaa isbeddelka caadiga ah ee cadaadiska derbiga ee ku wareegsan wareegga caqabad wareeg ah. Xaglaha socodka u jeeda, tusaale ahaan, θ laga bilaabo 0 ilaa 90°, cadaadiska derbiga usha ayaa hoos u dhaca, isagoo gaaraya ugu yaraan 90°, taas oo u dhiganta farqiga u dhexeeya ulaha halkaas oo xawaaraha uu ugu badan yahay sababtoo ah xaddidaadaha aagga socodka. Intaa ka dib, waxaa jira soo kabasho cadaadis oo θ ah laga bilaabo 90° ilaa 100°, ka dib markaa cadaadisku wuxuu ahaanayaa mid isku mid ah sababtoo ah kala soocidda lakabka xadka dambe ee derbiga usha. Ogsoonow inaysan jirin wax isbeddel ah oo ku yimid xagasha cadaadiska ugu yar, taas oo soo jeedinaysa in khalkhal suurtagal ah oo ka yimaada xiirashada ku xigta Lakabyada, sida saamaynta Coanda, waa kuwo labaad.
Kala duwanaanshaha tirada Euler ee derbiga ku wareegsan usha si loo helo xaglo kala duwan oo u janjeera iyo dhexroorka usha. Waxaa lagu sameeyay Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Kuwa soo socda, waxaan ku falanqeyneynaa natiijooyinka iyadoo lagu saleynayo mala-awaalka ah in tirooyinka Euler lagu qiyaasi karo oo keliya xuduudaha joomatari, tusaale ahaan saamiga dhererka muuqaalka \(d/g\) iyo \(d/H\) (halkaas oo \(H\) uu yahay dhererka kanaalka) iyo u janjeersiga \(\alpha \). Xeer wax ku ool ah oo caan ah ayaa sheegaya in xoogga qaabdhismeedka dareeraha ee usha yaw lagu go'aamiyo saadaasha xawaaraha gelitaanka ee ku toosan dhidibka usha, \({u}_{n}={u}_{i}\mathrm {sin} \alpha \). Tan waxaa mararka qaarkood loogu yeeraa mabda'a madaxbannaanida. Mid ka mid ah yoolalka falanqaynta soo socota waa in la baaro in mabda'ani uu khuseeyo kiiskeena, halkaas oo socodka iyo caqabadaha ay ku kooban yihiin kanaalada xiran.
Aan tixgelinno cadaadiska lagu cabiray hore ee dusha sare ee usha dhexe, tusaale ahaan θ = 0. Sida waafaqsan isla'egta Bernoulli, cadaadiska booskan\({p}_{o}\) wuxuu qanciyaa:
halkaas oo \({u}_{o}\) uu yahay xawaaraha dareeraha ee u dhow darbiga usha ee θ = 0, waxaanan u qaadaneynaa khasaarooyin aan laga soo kaban karin oo yar. Ogow in cadaadiska firfircoonidu uu ka madax bannaan yahay ereyga tamarta kinetic-ga. Haddii \({u}_{o}\) uu madhan yahay (tusaale ahaan xaalad aan fadhiyin), tirooyinka Euler waa in la mideeyaa. Si kastaba ha ahaatee, waxaa lagu arki karaa Jaantuska 4 in \(\theta =0\) natiijada \({Eu}_{w}\) ay u dhowdahay laakiin aan si sax ah ula mid ahayn qiimahan, gaar ahaan xagasha waaweyn ee hoos u dhaca. Tani waxay soo jeedinaysaa in xawaaraha dusha sare ee usha uusan ku baaba'in \(\theta =0\), kaas oo laga yaabo in lagu xakameeyo leexashada kor u kaca ee khadadka hadda jira ee ay abuurtay u janjeersiga usha. Maadaama socodka uu ku kooban yahay xagga sare iyo hoose ee qaybta tijaabada, leexashadani waa inay abuurtaa dib u wareeg labaad, iyadoo kordhinaysa xawaaraha dhidibka ee hoose iyo yareynta xawaaraha sare. Iyadoo loo malaynayo in baaxadda leexashada kor ku xusan ay tahay saadaasha xawaaraha gelitaanka ee usha (ie \({u}_{i}\mathrm{cos}\alpha \)), natiijada u dhiganta ee tirada Euler waa:
Jaantuska 5aad wuxuu isbarbardhigayaa isla'egyada.(3) Waxay muujinaysaa iswaafajin wanaagsan oo la leh xogta tijaabada ee u dhiganta. Celceliska leexashada wuxuu ahaa 25%, heerka kalsoonidana wuxuu ahaa 95%. Ogow in isla'egta.(3) Iyadoo la raacayo mabda'a madaxbannaanida. Sidoo kale, Jaantuska 6aad wuxuu muujinayaa in tirada Euler ay u dhigantaa cadaadiska dusha sare ee usha, \({p}_{180}\), iyo marka laga baxo qaybta tijaabada, \({p}_{e}\), Sidoo kale waxay raacdaa isbeddel u dhigma \({\mathrm{sin}}^{2}\alpha \). Si kastaba ha ahaatee, labada xaaladoodba, isku-xidhku wuxuu ku xiran yahay dhexroorka usha, taas oo macquul ah maadaama kan dambe uu go'aamiyo aagga caqabadda leh. Sifadan waxay la mid tahay hoos u dhaca cadaadiska ee saxanka daloolka, halkaas oo kanaalka socodka uu qayb ahaan hoos ugu dhaco meelo gaar ah. Qaybtan tijaabada ah, doorka godka waxaa ciyaara farqiga u dhexeeya usha. Xaaladdan, cadaadisku wuxuu si weyn hoos ugu dhacaa ceejinta oo qayb ahaan wuu soo kabsadaa marka uu dib u fido. Iyadoo la tixgelinayo xaddidaadda sidii xannibaad Dhinaca toosan ee dhidibka usha, hoos u dhaca cadaadiska u dhexeeya hore iyo gadaal ee usha waxaa loo qori karaa 18:
halkaas oo \({c}_{d}\) uu yahay isku-darka jiidista oo sharraxaya soo kabashada cadaadiska qayb ahaan u dhexeeya θ = 90° iyo θ = 180°, iyo \({A}_{m}\) iyo \({A}_{f}\) waa qaybta ugu yar ee xorta ah ee isgoyska dherer kasta oo ku toosan dhidibka usha, xiriirkeeduna la leeyahay dhexroorka usha waa \({A}_{f}/{A}_{m}=\ ​​Bidix (g+d\right)/g\). Lambarada Euler ee u dhigma waa:
Lambarka derbiga Euler ee \(\theta =0\) oo ah shaqo hoos u dhac ah. Qaloocan wuxuu u dhigmaa isla'egta.(3). Waxaa lagu sameeyay Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Tirada derbiga Euler way isbeddeshaa, gudaha \(\theta =18{0}^{o}\) (calaamad buuxda) iyo bixitaanka (calaamad madhan) oo leh hoos u dhac. Qalloocyadani waxay u dhigmaan mabda'a madaxbannaanida, tusaale ahaan \(Eu\propto {\mathrm{sin}}^{2}\alpha \).Waxaa lagu sameeyay Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Jaantuska 7aad wuxuu muujinayaa ku tiirsanaanta \({Eu}_{0-180}/{\mathrm{sin}}^{2}\alpha \) ee \(d/g\), taasoo muujinaysa isku dheelitirnaan aad u wanaagsan.(5). Isku-dhafka jiidista ee la helay waa \({c}_{d}=1.28\pm 0.02\) oo leh heer kalsooni oo ah 67%. Sidoo kale, isla jaantuska ayaa sidoo kale muujinaya in wadarta hoos u dhaca cadaadiska ee u dhexeeya gelitaanka iyo bixitaanka qaybta tijaabada ay la socoto isbeddel la mid ah, laakiin leh isku-dhafan kala duwan oo tixgelinaya soo kabashada cadaadiska ee booska dambe ee u dhexeeya baarka iyo meesha laga baxo kanaalka. Isku-dhafka jiidista ee u dhigma waa \({c}_{d}=1.00\pm 0.05\) oo leh heer kalsooni oo ah 67%.
Isugeynta jiidista waxay la xiriirtaa hoos u dhaca cadaadiska \(d/g\) ee hore iyo gadaal usha \(\left({Eu}_{0-180}\right)\) iyo wadarta hoos u dhaca cadaadiska ee u dhexeeya marinka kanaalka iyo meesha laga baxo. Aagga cawlan waa xadka kalsoonida 67% ee isku xidhka. Waxaa lagu sameeyay Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Cadaadiska ugu yar \({p}_{90}\) ee dusha sare ee usha ee θ = 90° wuxuu u baahan yahay maareyn gaar ah. Sida waafaqsan isle'egta Bernoulli, xariiqda hadda jirta iyada oo loo marayo farqiga u dhexeeya ulaha, cadaadiska ku jira bartamaha\({p}_{g}\) iyo xawaaraha\({u}_{g}\) ee farqiga u dhexeeya ulaha (oo la jaanqaadaya bartamaha kanaalka) waxay la xiriirtaa arrimaha soo socda:
Cadaadiska \({p}_{g}\) waxaa lala xiriirin karaa cadaadiska dusha sare ee usha ee θ = 90° iyadoo la isku darayo qaybinta cadaadiska ee farqiga u dhexeeya usha dhexe ee u dhaxaysa bartamaha iyo derbiga (fiiri Jaantuska 8). Dheelitirka awoodda wuxuu bixiyaa 19:
halkaas oo \(y\) uu yahay isku-duwaha caadiga ah ee dusha sare ee usha laga bilaabo barta dhexe ee farqiga u dhexeeya ulaha dhexe, iyo \(K\) uu yahay qalooca xariiqda hadda jirta ee booska \(y\). Qiimaynta falanqaynta ee cadaadiska dusha sare ee usha, waxaan u qaadaneynaa in \({u}_{g}\) uu yahay mid isku mid ah iyo \(K\left(y\right)\) uu yahay mid toosan. Male-awaaladan waxaa lagu xaqiijiyay xisaabinta tirooyinka. Darbiga usha, qalooca waxaa lagu go'aamiyaa qaybta ellipse ee usha xagasha \(\alpha \), tusaale ahaan \(K\left(g/2\right)=\left(2/d\right){\ mathrm{sin} }^{2}\alpha \) (fiiri Jaantuska 8). Kadib, marka la eego qalooca qulqulka oo ku baaba'aya \(y=0\) sababtoo ah isku-dhafka, qalooca isku-duwaha guud \(y\) waxaa bixiya:
Muuqaal isdhaafsi ah, hore (bidix) iyo sare (hoos). Waxaa lagu sameeyay Microsoft Word 2019,
Dhanka kale, iyadoo la ilaalinayo cufka, celceliska xawaaraha diyaarad ku taal oo ku toosan socodka goobta cabbirka \(\langle {u}_{g}\rangle \) waxay la xiriirtaa xawaaraha gelitaanka:
halkaas oo \({A}_{i}\) uu yahay aagga socodka isgoyska ee marinka kanaalka iyo \({A}_{g}\) uu yahay aagga socodka isgoyska ee goobta cabbirka (fiiri Jaantuska 8) siday u kala horreeyaan:
Ogsoonow in \({u}_{g}\) aysan la mid ahayn \(\langle {u}_{g}\rangle \). Dhab ahaantii, Jaantuska 9 wuxuu muujinayaa saamiga xawaaraha \({u}_{g}/\langle {u}_{g}\rangle \), oo lagu xisaabiyay isla'egta.(10)–(14), oo lagu sawiray iyadoo loo eegayo saamiga \(d/g\).In kasta oo ay jiraan kala duwanaansho, isbeddel ayaa la aqoonsan karaa, kaas oo lagu qiyaaso polynomial-ka heerka labaad:
Saamiga xawaaraha ugu badan\({u}_{g}\) iyo celceliska\(\langle {u}_{g}\rangle \) ee qaybta dhexe ee kanaalka\(.\) Qaloocyada adag iyo kuwa jajaban waxay u dhigmaan isle'egyada.(5) iyo kala duwanaanshaha isku-dhafka u dhigma\(\pm 25\%\). Lagu sameeyay Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Jaantuska 10 wuxuu isbarbardhigayaa \({Eu}_{90}\) natiijooyinka tijaabada ah ee isle'egta.(16). Celceliska kala-goynta qaraabada ah waxay ahayd 25%, heerka kalsoonidana waxay ahayd 95%.
Lambarka Derbiga Euler ee ku yaal \(\theta ={90}^{o}\).Qaloocan wuxuu u dhigmaa isla'egta.(16). Waxaa lagu sameeyay Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Xoogga saafiga ah ee \({f}_{n}\) ee ka shaqeeya usha dhexe ee ku toosan dhidibkeeda waxaa lagu xisaabin karaa iyadoo la isku darayo cadaadiska dusha sare ee usha sida soo socota:
halkaas oo isku-darka koowaad uu yahay dhererka usha ee ku jira kanaalka, iyo isku-darka la sameeyo inta u dhaxaysa 0 iyo 2π.
Saadaasha \({f}_{n}\) ee jihada socodka biyuhu waa inay la mid noqotaa cadaadiska u dhexeeya gelitaanka iyo bixitaanka kanaalka, haddii aan la barbar dhigin isjiidjiid usha oo ka yar sababtoo ah horumarinta aan dhammaystirnayn ee qaybta dambe. Socodka xawaaraha ma dheellitirna. Sidaa darteed,
Jaantuska 11 wuxuu muujinayaa garaaf isle'egyada. (20) wuxuu muujiyay iswaafaq wanaagsan dhammaan xaaladaha tijaabada. Si kastaba ha ahaatee, waxaa jira leexasho yar oo 8% ah oo dhanka midig ah, taas oo loo aaneyn karo loona isticmaali karo qiyaas ahaan dheelitir la'aanta dhaqdhaqaaqa u dhexeeya gelitaanka kanaalka iyo meesha laga baxo.
Isu dheelitirka awoodda kanaalka. Khadku wuxuu u dhigmaa isla'egta.(20). Isku-xidhka Pearson wuxuu ahaa 0.97. Waxaa lagu sameeyay Gnuplot 5.4, www.gnuplot.info.
Kala duwanaanshaha xagasha usha, cadaadiska derbiga dusha sare ee usha iyo hoos u dhaca cadaadiska ee kanaalka leh khadadka isdhaafka ah ee afarta usha dhululubada ah ee u janjeera ayaa la cabbiray. Saddex isku-darka usha dhexroorka kala duwan ayaa la tijaabiyay. Kala duwanaanshaha tirada Reynolds ee la tijaabiyay, inta u dhaxaysa 2500 iyo 6500, lambarka Euler wuxuu ka madax bannaan yahay heerka socodka. Cadaadiska dusha sare ee usha dhexe wuxuu raacaa isbeddelka caadiga ah ee lagu arkay dhululubada, isagoo ugu badan xagga hore iyo ugu yaraan farqiga dhinaca ee usha u dhexeeya, oo soo kabanaya qaybta dambe sababtoo ah kala-soocidda lakabka xuduudda.
Xogta tijaabada ah waxaa lagu falanqeeyaa iyadoo la adeegsanayo tixgelinta ilaalinta xawaaraha iyo qiimeynta nus-taariikheed si loo helo tirooyin aan isbeddelin oo cabbir la'aan ah oo la xiriira tirooyinka Euler cabbirrada astaamaha ee kanaalada iyo ulaha. Dhammaan sifooyinka joomatari ee xannibaadda waxaa si buuxda loogu matalaa saamiga u dhexeeya dhexroorka usha iyo farqiga u dhexeeya ulaha (dhinaca) iyo dhererka kanaalka (toosan).
Mabda'a madaxbannaanida waxaa loo arkaa inuu u hayo inta badan lambarrada Euler ee tilmaamaya cadaadiska meelo kala duwan, tusaale ahaan haddii cadaadisku aanu cabbir lahayn iyadoo la adeegsanayo saadaasha xawaaraha gelitaanka ee caadiga ah ee usha, setku wuxuu ka madax bannaan yahay xagasha hoos u dhaca. Intaa waxaa dheer, sifadu waxay la xiriirtaa cufka iyo dhaqdhaqaaqa socodka. Isle'egyada ilaalinta waa kuwo isku mid ah waxayna taageeraan mabda'a kor ku xusan ee la taaban karo. Kaliya cadaadiska dusha sare ee usha ee farqiga u dhexeeya usha ayaa si yar uga leexanaya mabda'an. Xiriirro nus-empirical ah oo aan cabbir lahayn ayaa la soo saaraa kuwaas oo loo isticmaali karo in lagu naqshadeeyo aaladaha hydraulic ee la midka ah. Habkan caadiga ah wuxuu la jaan qaadayaa codsiyada la midka ah ee dhawaan la soo sheegay ee isla'egta Bernoulli ee hydraulics iyo hemodynamics20,21,22,23,24.
Natiijo gaar ah oo xiiso leh ayaa ka timid falanqaynta hoos u dhaca cadaadiska u dhexeeya gelitaanka iyo bixitaanka qaybta tijaabada. Hubanti la'aanta tijaabada dhexdeeda, isku-dhafka jiidista ee ka dhasha wuxuu la mid yahay midnimo, taasoo muujinaysa jiritaanka xuduudaha aan isbeddelin ee soo socda:
Fiiro gaar ah u yeelo cabbirka \(\left(d/g+2\right)d/g\) ee ku jira hooseeyaha isle'egta.(23) waa baaxadda qaansooyinka ku jira isle'egta.(4), haddii kale waxaa lagu xisaabin karaa qaybta ugu yar iyo tan xorta ah ee ku toosan usha, \({A}_{m}\) iyo \({A}_{f}\).Tani waxay soo jeedinaysaa in tirooyinka Reynolds loo maleynayo inay ku sii jiraan inta daraasadda hadda socota (40,000-67,000 kanaalada iyo 2500-6500 usha). Waa muhiim in la ogaado haddii ay jirto farqi heerkul ah oo gudaha kanaalka ah, waxay saameyn kartaa cufnaanta dareeraha. Xaaladdan, isbeddelka qaraabada ah ee tirada Euler waxaa lagu qiyaasi karaa iyadoo lagu dhufanayo isku-dhafka ballaarinta kulaylka farqiga heerkulka ugu badan ee la filayo.
Ruck, S., Köhler, S., Schlindwein, G., iyo Arbeiter, F. Cabbiraadaha wareejinta kulaylka iyo hoos u dhaca cadaadiska ee kanaalka ay ku qalloociyeen feeraha qaabaysan ee derbiga.khabiir. Gudbinta Kulaylka 31, 334–354 (2017).
Wu, L., Arenas, L., Graves, J., iyo Walsh, F. Astaamaha unugyada socodka: muuqaalka socodka, hoos u dhaca cadaadiska, iyo gaadiidka tirada badan ee elektroodhada laba-geesoodka ah ee kanaallada leydiga ah. J. Elektrokemistri. Xisbiga Hantiwadaagga.167, 043505 (2020).
Liu, S., Dou, X., Zeng, Q. & Liu, J. Xuduudaha muhiimka ah ee saameynta Jamin ee xididdada dhiigga leh ee leh isgoysyada cidhiidhiga ah. J. Gasoline.science.Britain.196, 107635 (2021).