Comparative studies of hotwire techniques for moderate intensity flows دراسة مقارنة لتقنية السلك الحراري الساخن في تدفق ذي شدة اضطراب متوسطة

Abstract

Methods employing hot wire anemometer techniques in obtaining quantitative turbulence information in turbulent flows are numerous These techniques however were tested in different flow geometries under different operating conditions It is difficult to decide on a technique preference unless the different techniques are tested under similar operating conditions and flow geometry It is the main objective of this study to compare the singlewire rwire and triplewire measurement techniques under the same operating conditions Measurements of mean velocity and Reynolds stress components were conducted at seven different axial locations downstream of the jet exit plane using the singlewire rwire and triplewire techniques A computer controlled threedimensional traverse mechanism in conjunction with a data acquisition software developed for turbulent flow measurements and analysis were utilized The results showed that the three hot wire techniques gave similar results for the mean velocity components U V W and the Reynolds stress components u v u w v w and u' This agreement however was not apparent when comparing the normal stresses v 2 and w 2 especially for the singlewire technique A very close agreement was achieved when the normalized mean axial velocity U Uc and the normalized turbulence intensity u' U were compared with the data published in the literature This resulted in a good confidence of the accuracy of the measurement techniques used

توجد طرق متعددة لاستخدام تقنية السلك الساخن للحصول على معلومات عن التدفق المضطرب للموائع واختبرت هذه التقنيات في حالات وأشكال متعددة وتحت ظروف تشغيلية مختلفة وقد وجد أنه من الصعب تفضيل تقنية معينة على أخرى مالم يتم اختبار التقنيات المختلفة تحت نفس الحالات والظروف إن الهدف الرئيس لهذه الدراسة يتلخص في مقارنة القياسات والنتائج باستخدام تقنية الأسلاك الساخنة المنفردة بنظريتها، الناتجة عن استخدام الأسلاك المزدوجة والثلاثية تحت نفس الحالات والظروف التشغيلية وقد تم قياس مركبات متوسط السرعة في الاتجاهات الثلاثة، وإجهاد رينولدز عند سبعة نقاط على الخط المحوري من مخرج منفث هوائي، باستخدام السلك المنفرد والسلك المزدوج والسلك الثلاثي، وقد تم التحكم في جهاز تحريك السلك الساخن باستخدام الكمبيوتر، إضافة إلى تطوير برنامج لتجميع معلومات قياسات السريان المضطرب وتحليلها وقد أظهرت نتائج التقنيات الثلاثة نتائج متشابهة ومتقاربة بالنسبة لقيم مركبات متوسط السرعة ومركبات إجهاد رينولدز في الأبعاد الثلاثة، غلا أنه لوحظ أن هذا التقارب والتوافق في النتائج لم يكن ظاهرا في مركبات الإجهاد العمودية، وبالذات في حالة تقنية السلك المنفرد وقد تم الحصول على توافق جيد عند مقارنة نتائج متوسط المركبة المحورية (UUc) وشدة الاضطراب (u' Uc) مع النتائج المنشورة لباحثين آخرين وهذا التوافق أكد الثقة والدقة في طرق القياسات التي استخدمت في هذه الدراسة