Zamana bağımlı boru akımlarında laminar-turbulent geçiş analizi

Bu çalışmada, sinüzoidal darbeli boru akımında türbülansa geçişin tespiti ve geçiş başlangıcındaki akım dinamiği incelenmiştir. Deneysel çalışma 1019?Reta?4817 ve 107?Reos?4261 zaman ortalamalı Reynolds sayısı ve salınımlı Reynolds sayısı aralıklarında yapılmıştır. 0.05?A1?0.96 aralığındaki hız genliği oranı ve 2.72???' ?32.21 aralığındaki Womersley sayısına denk düşen 0.1 Hz?f?14 Hz aralığındaki salınım frekansı darbeli akışın ?intermediate? bölgesini kapsamaktadır. Darbeli akışın üretimi ve kontrolü, ölçülen verinin toplanması ve işlenmesi, ve akım dinamiğinin analizleri LabView 2009-SP1 yazılım programı içerisinde tasarlanmış program, TDFC.vi ile gerçekleştirilmiştir.Literatürde bahsedilen hız dalga profilleri üzerinden görsel gözlemler ile türbülansa geçişin tespiti yerine özgün bir türbülansa geçiş tespit methodu TDFC.vi içerisinde tasarlanmıştır. İki boyutsuz, dinamik türbülans tespit parametresi, TDP, f ?1 Hz için (R(dU(r,t)/dt)^2)/(Utav?^2) ve f >1 Hz için ((dU(r,t)/dt)^2)/((Uta^2)( ?^2)) tanımlanmıştır. Bundan başka, iki boyutsuz, dinamik eşik değişkeni, TP , f ?1 Hz için (1/??')^n (n=| f |) ve f>1 Hz için (1/??')^4; ??' parametresinin fonksiyonu şeklinde tanımlanmıştır. Türbülansa geçişin başlangıcının tespiti TDP ve TP değişkenlerinin kıyaslanması esasına dayalıdır.??'?8.61 ve >??'8.61 için akım dinamiklerinde belirgin bir farkın olduğu sonucu çıkarılmıştır. Şöyle ki, türbülansa geçişin başlangıcında, ??'?8.61 için A1'in Reta üzerinde fark edilir etkisinin olmasına rağmen, ??'>8.61 için A1'in Reta üzerinde etkisi gözlemlenmemiştir. Türbülansa geçiş başlangıcında A1>0.30 için ??''nın Reta üzerinde kayda değer etkisinin gözlemlenmesine rağmen, A1=0.10 ve A1=0.20 için Reta üzerinde ??''nın etkisi yoktur.