ISSN: 2476-6909; Modares Mechanical Engineering. 2021;21(11):757-765
Taylor Bubble Velocity Measurement by Using Image Processing
A R T I C L E I N F O A B S T R A C T Article Type
Original Research
The purpose of this study is to generate two-phase flow patterns and to obtain a flow pattern map for two phases as water and air in a vertical pipe which is made of transparent Plexiglas. The pipe specification is 50 mm diameter and 390 cm length. In this attempt the average velocity of the Taylor bubble will be calculate. In order to facilitate this research work, a two phase flow was designed, built and adjusted at Tarbiat Modares University Two-phase flow laboratory. Three flow patterns as bubbly, slug and churn flow are generated and examined for 320 runs of different superficial velocities of air and water. A seven-layer distributor with the ability to change the number of bubbles produced is used to create a bubbly flow pattern at the air inlet. The effect of the superficial velocities of each phase on the flow pattern was evaluated and a flow pattern map was presented for 320 different data. By processing the images obtained from the high-speed camera, the average Taylor bubble velocity was calculated for different flow conditions with uncertainty in calculating the velocity. Also, for 5 different velocities of the liquid phase, a diagram of the average velocity of Taylor velocity with increasing gas velocity was drawn and compared with the Nicklin correlation which can be found in the literature.
Authors Ramezani M. H. 1*, Noroozi M. M. 1, Madahian R. 1, Ansari M. R. 1
How to cite this article
Ramezani M H, Noroozi M M, Madahian R, Ansari M. R. Taylor Bubble Velocity Measurement by Using Image Processing. Modares Mechanical Engineering. 2021;
21(11):757-765.
Keywords Two-Phase Flow, Vertical Pipe, Experimental Method, Flow Pattern, Taylor Bubble Velocity
C I T A T I O N L I N K S
1 Faculty of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran .
[1] Modelling flow pattern transitions for steady upward gas-liquid flow in vertical tubes [2] Visual technique for detection of gas–liquid two-phase flow regime in the airlift pump [3] Measurement of vertical gas-liquid two-phase flow by electromagnetic flowmeter and image processing based on the phase-isolation [4] Effect of diameter and axial location on upward gas–liquid two-phase flow patterns in intermediate-scale vertical tubes [5] Experimental study on transition of flow pattern and phase distribution in upward air–water two-phase flow along a large vertical pipe [6]
Experiments on upwards gas liquid flow in vertical pipes [7] Interfacial and wall friction factors of swirling annular flow in a vertical pipe [8] Comparison of data processing algorithm performance for optical and conductivity void probes [9] Void fraction measurements of steam–water two-phase flow in vertical rod bundle:
Comparison among different techniques [10] A γ-ray tomographic scanner for imaging voidage distribution in two-phase flow systems [11] High-resolution gas–oil two-phase flow visualization with a capacitance wire-mesh sensor [12] Void fraction measurement using electrical capacitance tomography and high speed photography [13] Comparison between electrical capacitance tomography and wire mesh sensor output for air/silicone oil flow in a vertical pipe [14] Application of electrical resistance tomography in bubble columns for volume fraction measurement [15] ERT investigation on horizontal and vertical counter-gravity slurry flow in pipelines [16]
Investigation of the effect of the electrode distance on the impedance void meter performance in the two-phase flow measurement [17] Void fraction and flow regime in adiabatic upward two-phase flow in large diameter vertical pipes [18] Design and performance prediction of an impedance void meter applied to the petroleum industry [19] Void fraction measurement of gas–liquid two-phase flow from differential pressure [20] Two-phase flow in vertical tubes
*Correspondence
Address: Faculty of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
Phone:
Fax: -
Article History
Received: 08 February, 2021 Accepted:07 June, 2021 ePublished: 27 September, 2021
Copyright© 2021, TMU Press. This open-access article is published under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License which permits Share (copy and redistribute the material in any medium or format) and Adapt (remix, transform, and build upon the material) under the Attribution-NonCommercial terms.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
هزادنا یریگ کمک هب رولیت بابح تعرس
ریوصت شزادرپ
یناضمر نیسحدمحم
*
نارهت ،سردم تیبرت هاگشناد ،کیناکم یسدنهم یزورون یدهمدمحم نارهت ،سردم تیبرت هاگشناد ،کیناکم یسدنهم نایحادم اضر نارهت ،سردم تیبرت هاگشناد ،کیناکم یسدنهم یراصنا اضردمحم تیبرت هاگشناد ،کیناکم یسدنهم نارهت ،سردم
هدیکچ هشقن ندروآ تسدب و یزافود نایرج وگلا عاونا داجیا ،شهوژپ نیا زا فده سلگ یسکلپ سنج زا یدومع هلول کی رد اوه و بآ زاف ود یارب نایرج وگلا رطق هب فافش 50
یلیم لوط و رتم 390 یتناس نیگنایم تعرس هبساحم و رتم
ج مزلا یهاگشیامزآ متسیس .تسا رولیت بابح رد شهوژپ نیا ماجنا ته
نایرج هاگشیامزآ دنچ یاه
یتاقیقحت میت طسوت سردم تیبرت هاگشناد یزاف
نایرج دنچ یاه ،یبابح نایرج یوگلا هس .تسا هدش هتخاس و یحارط یزاف
یارب مطلاتم و گلاسا 320
یسررب و داجیا اوه و بآ فلتخم یرهاظ تعرس
رد یبابح نایرج یوگلا داجیا یارب .دندش عیزوت کی زا اوه یدورو
تفه هدننک
بابح دادعت رد رییغت تیلباق اب هقبط .تسا هدش هدافتسا ،هدش دیلوت یاه
هشقن و تفرگ رارق یبایزرا دروم نایرج یوگلا رب زاف ره یرهاظ تعرس ریثات یارب نایرج وگلا 320
تسدب ریواصت شزادرپ کمک هب .دش مسر فلتخم هداد
لااب تعرس نیبرود زا هدمآ تلاح یارب رولیت بابح نیگنایم تعرس ،
یاه
.دش هبساحم تعرس هبساحم رد تیعطق مدع هارمه هب فلتخم یتایرج یارب هدمآ تسدب جیاتن کمک هب نینچمه 5
رادومن عیام زاف زا فلتخم تعرس
هطبار اب و مسر یزاگ زاف تعرس شیازفا اب رولیت بابح طسوتم تعرس رییغت .دش هسیاقم نیلکین اودیلک هژ اه :
،یبرجت شور ،یدومع هلول ،یزافود نایرج
تعرس ،نایرج یوگلا
رولیت بابح :تفایرد خیرات 20
/ 11 / 1399
:شریذپ خیرات 17
/ 03 / 1400
:لوئسم هدنسیون*
1 - همدقم
نایرج ود یاه زاگ یزاف - دربراک عاونا رد عیام هلمج زا یتعنص یاه
رلیوب جرب ،اه روتکار ،ریطقت یاه روتکار ،ییایمیش یاه
یاه
هتسه یم هدهاشم تفن لاقتنا طوطخ و یا هزادنا .دوش
یریگ
هصخاش ود نایرج یاه رسک و نایرج یوگلا دننام یزاف
یمجح
هصخاش اریز تسا مهم رایسب بیرض و راشف تفا نوچمه ییاه
عون هب هتسباو ترارح لاقتنا تلع نیمه هب دنتسه نایرج یوگلا
رسک هبساحم و نایرج یوگلا ییاسانش ریثأت شقن یمجح
یراذگ
یاهدنیآرف نانیمطا تیلباق و دنیآرف لرتنک ،یتایلمع ینمیا رد شهوژپ روظنم نیمه هب .دراد فلتخم داجیا هنیمز رد یدایز یاه
وگلا زاف عیزوت هوحن یسررب و نایرج یاه ب .تسا هدش اه
یار
ود نایرج یوگلا یبرجت ییاسانش ینتبم ،یرظن شور هس یزاف
ریغ و هدهاشم رب شور رد .دراد دوجو یرصب
زا هدافتسا اب یرظن تعرس یارب نایرج یوگلا ،نایرج یکیزیف تایصوصخ
یاه
شیپ زاف ره فلتخم یم ینیب
یوگلا هشقن نآ ساسارب و دوش
یم مسر نایرج هشقن نیا .دوش
ا یاه ساسارب هک نایرج یوگل
هب یرظن طباور هدمآ تسد
یکیزیف طیارش زا یصاخ تلاح یارب دنا
هلول مامت یارب میمعت لباق و دنتسه نایرج یسدنه و اب اه
رطق ول یارب لتیات .دنتسین فلتخم یاه هل
رطق هب یا 50
یلیم رتم
هشقن یرظن طباور ساسارب ود نایرج یوگلا تارییغت
آ یزاف و ب
رد زورما هب ات هک درک هئارا زاف ره یرهاظ تعرس بسح رب ار اوه راک زا یرایسب رارق هدافتسا دروم جیاتن هسیاقم یارب یبرجت یاه
تسا هتفرگ شور رد .[1]
کمک هب هدهاشم رب ینتبم ای یرصب یاه
نیبرود وگلا ،ریوصت شزادرپ و لااب تعرس یاه نایرج یاه
یم ییاسانش م و دنوش
ی ریثأت شور نیا کمک هب ناوت
هصخاش هلول لوط ،هلول رطق نوچمه ییاه زاف یدورو هسدنه ،
اه
شور رد .درک یسررب نایرج یوگلا رب ار کمک هب یرصب ریغ یاه
عیزوت هوحن ،نایرج یوگلا ییوترپ و یرون ،یکیرتکلا یاهرگسح زاف زاف زا کی ره تعرس و اه یم ار اه
هب ناوت تسد هداز یفنح.دروآ
هب ریواصت شزادرپ کمک هب ناراکمه و نیبرود زا هدمآ تسد
هلول رد ار رولیت بابح لوط لااب تعرس رطق هب یا
50 یلیم رتم
هب دندروآ تسد ریوصت شزادرپ شور کمک هب ناراکمه و گنای .[2]
هب ار یوقلح میژر رد یزاگ زاف نوتس رطق دندروآ تسد
یراصنا .[3]
ب ناراکمه و هب ریوصت شزادرپ و لااب تعرس نیبرود کمک ه
وگلا راهچ هسیاقم ی
رد یوقلح و مطلاتم ،گلاسا ،یبابح نایرج
رطق هب هلول ود یاه
40 و 70 یلیم هشقن مسر اب .دنتخادرپ رتم
هلول رد هک دندرک هدهاشم هلول ود ره یارب نایرج یوگلا
رطق اب 70
یلیم نایرج هیحان رتم لاسا یاه
و رتکچوک بیترت هب مطلاتم و گ
نایرج هیحان زا رتگرزب رطق اب هلول رد مطلاتم و گلاسا یاه
40
یلیم یبابح زا نایرج یوگلا رییغت نیب زرم نینچمه و تسا رتم
رطق اب هلول رد گلاسا هب 70
یلیم رطق اب هلول هب تبسن رتم 40
یلیم تعرس رد رتم نییاپ یاه
م داجیا یزاگ زاف رت ی
دوش .[4]
هلول رد یبابح نایرج داجیا روظنم هب ناراکمه و وتومیکآ ی
رطق هب یدومع 200
یلیم کی زا اوه ریسم یاهتنا رد رتم
شخپ خاروس اب اوه هدننک رطق هب ییاه
40 هدافتسا رتمورکیم
دندرک شخپ عون ریثأت ناراکمه و رسارپ .[5]
یوگلا رب اوه هدننک
هلول رد ار نایرج رطق هب یا
200 یلیم .دندرک یسررب رتم
شخپ یاراد لوا هدننک 60
رطق هب خاروس 6
یلیم و تسا رتم
شخپ زا مود هدننک 152
رطق هب خاروس 8
/ 0 یلیم هدش لیکشت رتم
نآ .تسا بابح رطق هک دنداد ناشن اه طسوت هدش داجیا یاه
شخپ رادقم هنیشیب هب لوا هدننک 50
یلیم یم رتم دسر هک یلاح رد
شخپ رد ربارب بابح رطق هینیشیب مود هدننک 5
/ 12 یلیم رتم
تسا عیرس ریش شور زا هدافتسا اب ناراکمه و یشاهوتوف .[6]
دنب
( Quick Closing Valve (QCV) )
رسک تارییغت یارب ار یمجح
ود نایرج هلول رد اوه و بآ یزاف رطق هب یا
40 یلیم یسررب رتم
دندرک لیم .[7]
رسک هبساحم یارب ناراکمه و ز رگشواک ود زا یمجح
رد رگشواک ره .دندرک هدافتسا ییاناسر و یرون 14
تیعقوم
رسک یعاعش یم هبساحم ار یمجح
ود جیاتن فلاتخا هنیشیب .دنک
رسک هبساحم رد رگشواک ربارب یمجح
10 تسا دصرد و ایگ .[8]
تظلغ کمک هب ناراکمه رسک اماگ هعشا یجنس
هب ار یمجح تسد
هنیشیب .دندرک هسیاقم لیسنارفید راشف شور جیاتن اب و دندروآ ربارب جیاتن فلاتخا 15
دوب دصرد زا هدافتسا اب ناراکمه و راموک .[9]
زاف عیزوت هوحن هسیاقم هب اماگ هعشا یفارگوموت شور ود رد اه
زاف عیزوت یفارگوموت هشقن و دنتخادرپ فلتخم عافترا ار اه
هب دندروآ تسد هکبش رگسح کی هعسوت اب ناراکمه و اولیساد .[10]
رسک یمیس اوه و ینوکیلیس نغور یزافود نایرج یارب ار یمجح
هب هزادنا هب رداق رگسح نیا .دندروآ تسد رسک یریگ
رد یمجح
نآ .تسا اناسر ریغ تلاایس رسک تارییغت اه
بسح رب یمجح
بابح نایرج یوگلا هس یارب ار نامز هب مطلاتم و گلاسا ،ی
تسد
رسک تارییغت لیفورپ نینچمه و دندروآ یاتسار رد یمجح
تعرس یازا هب ار یعاعش دندرک مسر یزاگ زاف فلتخم یاه
.[11]
هبساحم یارب یکیرتکلا نزاخ رگسح زا ناراکمه و دنپشدرس رسک نآ .دندرک هدافتسا یمجح زاف عیزوت یفارگوموت هشقن اه
ار اه
هب تسد هسیاقم لااب تعرس نیبرود زا لصاح جیاتن اب و دندروآ
دندرک رگسح زا هدافتسا اب ناراکمه و یدراپوزآ .[12]
هکبش یاه
رسک تارییغت یکیرتکلا نزاخ و یمیس هب ار یمجح
دندروآ تسد
ربارب رگسح ود جیاتن رد فلاتخا هنیشیب هک 4
نآ .دوب دصرد اه
نیا ار جیاتن رد فلاتخا تلع
ونع نزاخ رگسح هک دندرک نا
رسک یکیرتکلا هیحان رد ار یمجح
دورتکلا لوط هزادنا هب یا یاه
هزادنا رگسح یم یریگ
یلاح رد دنک کی رد یمیس هکبش رگسح هک
هزادنا تایلمع عطقم یم ماجنا ار یریگ
دهد ناراکمه و گنای .[13]
شور هسیاقم هب راشف و یکیرتکلا تمواقم یفارگوموت یاه
رسک هبساحم رد لیسنارفید یریگرارق اب .دنتخادرپ یمجح
هلول زا فلتخم عافترا ود رد یکیرتکلا تمواقم و راشف یاهرگسح رسک تارییغت تعرس یازا هب ار یمجح
یزاگ زاف فلتخم یاه
هب عطقم یارب شور ود جیاتن فلاتخا نیگنایم هک دندروآ تسد
ربارب لوا 49
/ 6 عطقم یارب و دصرد ربارب مود
88 / 5 دصرد
تسا تمواقم رگسح ود زا هدافتسا اب ناراکمه و جرف .[14]
بابح تکرح تعرس یکیرتکلا ب ار هتسسگ زاف یاه
ه .دندروآ تسد
هزادنا اب ود نیب ینامز ریخأت و رگسح ود نیب هلصاف یریگ هب ار هتسسگ زاف تعرس تارییغت ،رگسح ره زا یجورخ لانگیس
تعرس یازا تخم یاه
هب هتسویپ زاف فل دندروآ تسد
و گناد .[15]
هیبش کمک هب ناراکمه دورتکلا هلصاف رثا یسررب هب یزاس
یاه
رسک هبساحم رب یکیرتکلا سنادپما رگسح رد یگنیر یمجح
هب اب سپس و دنتخادرپ هلصاف یارب بولطم تلاح ندروآ تسد
دورتکلا نیب صاح جیاتن هسیاقم هب یبرجت شیامزآ کی رد اه
زا ل
هبساحم رد ییاناسر رگشواک و یکیرتکلا سنادپما رگسح رسک ربارب رگسح ود جیاتن رد فلاتخا هنیشیب هک دنتخادرپ یمجح
15 دوب دصرد رد یزافود نایرج یسررب یارب ناراکمه و لگلش .[16]
هلول رطق هب یا 150
یلیم هدافتسا یکیرتکلا سنادپما رگسح زا رتم
نآ .دندرک تارییغت اه
رسک هس یارب ار نامز بسح رب یمجح
هب نرچ و گلاسا ،یبابح نایرج یوگلا اب نینچمه و دندروآ تسد
فلتخم عافترا ود رد یکیرتکلا سنادپما رگسح ود نداد رارق دندرک یسررب ار هلول لوط رد نایرج یوگلا توافت و اسور .[17]
هزادنا رب ینتبم یشور ناراکمه رگسح زا یجورخ زاتلو یریگ
یاه
رسک هبساحم یارب ار یکیرتکلا سنادپما اب .دنداد هئارا یمجح
هزادنا هسیاقم و یکیرتکلا سنادپما رگسح زا یجورخ ژاتلو یریگ
رسک اب نآ هب یمجح
عیرس ریش شور زا هدمآ تسد هطبار دنب
نیب
رسک تارییغت سنادپما رگسح زا یجورخ ژاتلو و یمجح
ج یوگلا هس یارب ار یکیرتکلا یوقلح و گلاسا ،یبابح نایر
هب دندروآ تسد کمک هب یلدم هئارا اب ناراکمه و نیبایژ .[18]
شخب زا هطقن ود راشف فلاتخا ساسارب لیسنارفید راشف شور رسک نومزآ هکبش یاهرگسح جیاتن و دندرک هبساحم ار یمجح
زا لصاح جیاتن هک دندرک هسیاقم یکیرتکلا تمواقم و یمیس هدش هئارا لدم تشاد یبسانم قباطت رگسح ود ره جیاتن اب
.[19]
هطبار ناراکمه و نیلکیت
( 1 رولیت بابح تعرس هبساحم یارب ار )
دنداد هئارا .[20]
( 1 ) 𝑈𝑇= 1/2(𝑈𝑠𝑔+ 𝑈𝑠𝑙) + 0/35√𝑔𝐷
نآ رد هک Usg
و Usl
،عیام زاف و یزاگ زاف یرهاظ تعرس بیترت هب
و شنارگ باتشg .دنتسه هلول رطق D
2 - یهاگشیامزآ متسیس و نومزآ رتسب ود نایرج راتفر یسررب و هعلاطم روظنم هب یدومع هلول رد یزاف
لکش قباطم 1
کی هناماس نایرج هاگشیامزآ رد یهاگشیامزآ یاه
هلول لوط .دش هتخاس و یحارط سردم تیبرت هاگشناد یزافدنچ نومزآ رتسب 390
یتناس نآ رطق و رتم 50
یلیم هب هک تسا رتم
سکع و هدهاشم روظنم هلول ،نایرج زا یرادرب
سنج زا یا
یسکلپ زا یزاگ زاف و عیام زاف .تسا هدش هدافتسا فافش سلگ
یم دراو وسمه نایرج داجیا تهج نومزآ رتسب نییاپ زاف .دنوش
،یزاگ زاف و یرهش بآ شهوژپ نیا رد هدش هدافتسا دروم عیام یم اوه .دشاب هلول قیرط زا عیام زاف رطق هب یا
2 رتسب دراو چنیا
یم نومزآ هزادنا یارب دوش
کی و رتماتور ود زا بآ یبد یریگ
یبد یاطخ هنیشیب اب یسیطانغمورتکلا جنس 5
/ 0 هدافتسا دصرد
لکش 1 ) نومزآ رتسب و یهاگشیامزآ متسیس
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
رتماتور .تسا هدش یبد بآ یاه
زا رتمک یاه 1
م رتم رب بعک
ار تعاس هزادنا
یریگ یم یبد و دننک رادقم نیا زا رتشیب یاه
یبد طسوت هزادنا یسیطانغمورتکلا جنس
یم یریگ یارب .دوش
هدنمد .تسا هدش هدافتسا اوه روسرپمک و اوه هدنمد زا اوه نیمات راشف اب اوه نیمات هب رداق اوه bar
1 اب اوه نیمات یارب و تسا
راشف یم هدافتسا روسرپمک زا رتلااب یاه هزادنا .دوش
نازیم یریگ
یبد کی و رتماتور راهچ طسوت اوه یبد هنیشیب اب یسکترو جنس
یاطخ 1 یم ماجنا دصرد هزادنا یارب .دوش
یبد یریگ زا رتمک یاه
6 / 0 رتماتور زا تعاس رب بعکم رتم یبد یارب و اوه یاه
یاه
یبد زا رادقم نیا زا رتشیب یم هدافتسا یسکترو جنس
لکش .دوش
2
یبد جنس لودج نینچمه و اوه و بآ یاه
1 هزاب و تاصخشم
هزادنا یبد ره یریگ ار جنس
یم ناشن .دهد
هلول قیرط زا اوه رطق هب یا
5 / 0 یم نومزآ رتسب دراو چنیا هک دوش
شخپ کی زا نومزآ رتسب هب یدورو یاوه ریسم یاهتنا رد هدننک
هدننک شخپ نیا .تسا هدش هدافتسا اوه
نامه روط لکش رد هک
3 اب هک تسا هدش لیکشت هقبط دنچ زا تسا هدش هداد ناشن
بط دادعت رییغت یم نآ تاق
بابح دادعت ناوت اب ار هدش دیلوت یاه
لکش .داد شیازفا ای شهاک رظن دروم نایرج یوگلا هب هجوت
4
زاف دورو هوحن شخپ یریگرارق لحم و اه
ناشن ار اوه هدننک
یم ود نایرج .دهد کی دراو نومزآ رتسب زا جورخ زا سپ یزاف
یم زاب ور نزخم ات دوش
دنیآرف زاف کیکفت دریگ ماجنا اه
. هب اوه
کبس زاف ناونع یم رفسمتا دراو رت
زاف ناونع هب بآ و دوش
نیگنس یم عمج نزخم نیا رد رت هریخذ نزخم دراو سپس دوش
یم بآ ات دوش هس پمپ طسوت دروم هرابود شیامزآ همادا رد زاف
لیکشت نزخم هس زا یهاگشیامزآ متسیس .دریگ رارق هدافتسا کیکفت تهج هک تسا زابور نزخم نامه لوا نزخم .تسا هدش لودج 1 ) تاصخشم بد ی جنس اه ی اوه و بآ
عون بد ی جنس هزادنا سم ی هدودحم ر
هزادنا گ ی ر
m ( ی )h
اطخ ی هزادنا گ ی ر ی
بد ی جنس سکترو ی اوه ا ای چن 87 - 1 یارب±2%
< Re < 20000 10000
و
یارب±1%
Re ≥ 20000
یبد یسیطانغمورتکلا جنس 2 بآ
ا ی چن 40 - 1 رتمک زا 5 / 0 دصرد
لکش 2 ) یبد جنس اوه و بآ یاه لکش
3 ) شخپ اوه هدننک
لکش 4 ) زاف دورو هوحن اه
زاف اه یم هدافتسا هدافتسا بآ هریخذ یارب رگید نزخم ود .دوش
یم نزخم نیا زا یکی دراو ادتبا یرهش بآ .دنوش اه
سپس هدش
کت پمپ طسوت یم مود نزخم دراو زاف
یوحن هب مود نزخم دوش
هس پمپ کمک هب ار بآ هراومه دناوتب هک تسا هدش یحارط رد زاف
یب نایرج هب تباث دح دزادن
تسا رکذ هب مزلا .
بآ یبد رد ناسون
یم وگلا ناکم رییغت ثعاب دناوت رد اطخ تیاهنرد و نایرج یاه
هزادنا یریگ هدودحم رد بآ یرهاظ تعرس رییغت اب .دوش m/s
089 / 1 - 169 / 0 هدودحم رد اوه یرهاظ تعرس و m/s
394 / 0 -
027 / 0 رتسب رد مطلاتم و یطورخم ،یبابح نایرج یوگلا هس
.تسا هتفرگ رارق یبایزرا دروم و هدشداجیا نومزآ دنیآرف
ماجنا
یبد هک تسا وحن نیا هب شیامزآ
تباث صخشم رادقم کی رد بآ
یم هتشاد هگن هزادنا هدودحم رد اوه یبد و دوش
یبد یریگ جنس
اه
یم شیازفا هنیشیب ات هنیمک رادقم زا ی
هلحرم ره رد ات دبا
وگلا رد نایرج وگلا ره نیب رییغت زرم و هدش داجیا نایرج یاه
یازفا ار بآ یبد دعب هلحرم رد .ددرگ صخشم بآ تباث یبد ش
رارکت هباشم روط هب لبق لحارم نآ نتشاد هگن تباث اب و هداد یم وگلا ییاسانش و تبث یارب .دوش تعرس نیبرود زا نایرج یاه
ملیف تعرس اب لااب یرادرب
960 .تسا هدش هدافتسا هیناث رب میرف
3 - جیاتن یسررب ،نایرج یوگلا عاونا داجیا رضاح شهوژپ رد یلصا فده
ریثأت زاف تعرس و نایرج یوگلا رب اه
نییعت تکرح تعرس
بابح ماجنا اب روظنم نیمه هب .تسا رولیت یاه 320
رد شیامزآ
و گلاسا ،یبابح نایرج یوگلا هس فلتخم ینایرج طیارش لکش .تسا هتفرگ رارق یبایزرا دروم و ییاسانش مطلاتم
5
هنومن یم ناشن ار نایرج یوگلا هس نیا ریواصت زا یا دهد
.
یبابح گلاسا
مطلاتم
لکش 5 ) هس وگلا ی رج ی نا هدهاشم هدش رد هلول ا ی هب رطق 50 م ی ل ی رتم
هلول رد هک ییوگلا نیلوا :یبابح وگلا
یم هدهاشم یدومع دوش
بابح ،وگلا نیا رد .تسا یبابح نایرج یوگلا زاف رد اوه یاه
تکرح یط رد .دنتسه تکرح رد عیام هتسویپ بابح
زا یخرب ،اه
بابح یم یشلاتم اه و هدرک دروخرب رگیدکی اب زین یخرب و دنوش
بابح لیکشت یم ار یرتگرزب یاه
لکش قباطم .دنهد
6 شیازفا اب
بابح دادعت عیام زاف تباث تعرس رد یزاگ زاف تعرس اوه یاه
یم شیازفا ی
بابح دروخرب لامتحا تلع نیمه هب دبا رگیدگی اب اه
فا یم شیاز ی
بابح دروخرب رثا رد و دبا بابح مه اب اه
یاه
یم داجیا یرتگرزب یم ثعاب هک دوش
یوگلا هلول لوط رد دوش
یم هدهاشم نینچمه .دنک رییغت نایرج تباث تعرس رد هک دوش
بابح دادعت شهاک ثعاب عیام زاف تعرس شیازفا یزاگ زاف یاه
یم اوه .دوش یازفا اب :گلاسا یوگلا بابح دروخرب و یزاگ زاف تعرس ش
اب اه
بابح رگیدگی یم لیکشت یرتگرزب یاه
بابح نیا دنوش اه
بابح نیا .دنراد هلول رطق لداعم یرطق ًلاومعم یطورخم یاه
بابح یاهتنا هب .دنتسه فورعم رولیت بابح هب لکش رولیت یاه
هلابند بابح زا یا تعرس مه هک تسا لصتم اوه کچوک یاه
اب
هتسویپ زاف رولیت بابح ود نیب .دنتسه تکرح رد رولیت بابح یا
زین اوه کچوک بابح یدادعت نآ رد هک دراد دوجو عیام زا یم هدهاشم نیبرود طسوت هدش طبض ریواصت یسررب اب .دوش
یم لااب تعرس نیب عیام زاف زا یکزان ملیف هک درک هدهاشم ناوت
هلول هراوید و رولیت بابح تکرح تهج فلاخ رد هک دراد رارق
لکش .تسا تکرح رد نییاپ تمس هب نایرج
7 و دشر هوحن
ار رولیت بابح تکرح Usg=0/081ms
و Usl=0/169ms
ناشن
یم .دهد
لکش 6 ) تعرس رد یبابح نایرج یوگلا زاف ره فلتخم یاه
لکش 7 ) رولیت بابح تکرح و دشر هوحن
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ندش هتسکش و یزاگ زاف تعرس شیازفا اب :مطلاتم یوگلا بابح یب کی رولیت یاه نایرج رد شاشتغا و یمظن
داجیا
یم بابح نایرج یوگلا عون نیا رد .دوش کیراب رولیت یاه
هدش رت
یم جاجوعا راچد نآ راتخاس و لکش .دوش
8 هنومن وگلا نیا زا یا
یم ناشن ار نایرج .دهد
3-1 - نایرج یوگلا هشقن
وگلا یسررب اب یارب نایرج یاه
320 هشقن فلتخم ینایرج طیارش
تعرس بسح رب نایرج وگلا قباطم زاف ره فلتخم یرهاظ یاه
لکش 9 عافترا رد نایرج یوگلا عون رگنایب هشقن نیا .دش مسر
270 یتناس هشقن .تسا نومزآ رتسب یادتبا زا یرتم هب
تسد هدمآ
لکش رد 9 هلول صتخم هک لتیات نایرج یوگلا هشقن اب
اب یدومع
رطق 50 یلیم دهاشم هک روطنامه .تسا هدش هسیاقم ،تسا رتم ه
یم وگلا تارییغت دنور دوش شهوژپ نیا رد هدش داجیا نایرج یاه
رییغت نیب زرم اما تسا لتیات نایرج یوگلا هشقن هباشم وگلا تعرس رد نایرج یاه تبسن یزاگ زاف رتمک یاه
هچنآ هب
یم نایامن ،تسا هدرک داهنشیپ لتیات تلع دوش
لوا توافت نیا
هشقن رد ا نیا نایرج یوگلا یاه نایرج یوگلا هشقن هک تس
طباور ساسارب لتیات یرظن
هب تسد یاراد هک هدمآ هیضرف
ییاه
هدوب دشاب یصقاون یاراد یعقاو تلاح هب تبسن تسا نکمم هک
زاف دورو هوحن نینچمه و وگلا هشقن رد یزاگ زاف صوصخ هب اه
شیپ لتیات نایرج یلاحرد تسا هدشن ینیب
زا شهوژپ نیا رد هک
کی شخپ هدافتسا نومزآ رتسب هب اوه دورو یارب هقبط دنچ هدننک
بابح دیلوت هب هک تسا هدش یم کمک اوه یاه
دنک . ار مود تلع
یم شهوژپ رد نایرج ییاسانش لحم ندوبن ناسکی رد ناوت عافترا رد رییغت اریز درک نایب لتیات نایرج یوگلا هشقن اب رضاح
ای نداتفا ولج ثعاب ییاسانش لحم
وگلا نداتفا قیوعت هب یاه
یم نایرج وگلا شهوژپ نیا رد دش رکذ هک روطنامه دوش
یاه
عافترا رد نایرج 270
یتناس ییاسانش نومزآ رتسب یادتبا زا رتم
هدش رد دنا یلاح وگلا ییاسانش لحم نایرج یوگلا هشقن رد هک یاه
Usg=0/397 Usl=1/004 Usg=0/416
Usl=1/075
لکش 8 ) وگلا ی رج ی نا مطلاتم لکش
9 ) نایرج وگلا هشقن
تسا هدشن رکذ نایرج تلع نیمه هب
اه یم هدهاشم رد هک دوش
تعرس نییاپ یرهاظ تسا هدرک هئارا لتیات هچنآ هب تبسن اوه رت
یم رییغت گلاسا هب یبابح زا نایرج یوگلا رد توافت نیا .دنک
هشقن یوگلا یاه زاف دورو هوحن تیمها رگنایب دوخ نایرج
هب اه
و یزاگ زاف صوصخ ریثأت
.تسا نایرج یوگلا رب نآ
لکش رد 10 اب گلاسا هب یبابح زا نایرج یوگلا رییغت هوحن
شیازفا اب .تسا هدش هداد ناشن اوه یرهاظ تعرس شیازفا بابح دادعت اوه زاف یرهاظ تعرس یم شیازفا اوه یاه
ی هک دبا
رجنم بابح دروخرب لامتحا شیازفا هب لیکشت و رگیدکی اب اه
بابح یم رتگرزب یاه ح دروخرب اب .دوش
ب با رگیدکی اب اه
بابح یم داجیا یکچوک لکش یطورخم یاه شیازفا اب هک دوش
بابح نیا اوه یرهاظ تعرس رگیدکی اب کچوک یطورخم یاه
بابح لیکشت و هدرک دروخرب یطورخم یاه
یم ار یرتگرزب دنهد
.دنراد هلول رطق لداعم یرطق هک 3-2 - تعرس رولیت بابح یجنس
کمک هب لااب تعرس نیبرود طسوت هدش طبض ریواصت یسررب اب شور یم ریوصت شزادرپ یاه ار رولیت بابح تکرح تعرس ناوت
هب تسد تعرس اب نایرج یوگلا زا لااب تعرس نیبرود .دروآ 960
ریوصت هیناث رب میرف یم یرادرب
ربارب میرف ره ینامز هلصاف هک دنک
اب 00104 / 0 لکش قباطم .تسا هیناث 11
یم ییاجباج نازیم ناوت
فلتخم ریوصت میرف ود رد ار رولیت بابح هب
تسد اب .دروآ
هزادنا یب ینامز هلصاف یریگ و هدش باختنا ریوصت میرف ود ن
یم رولیت بابح ییاجباج نازیم رد رولیت بابح تکرح تعرس ناوت
(هطبار زا ار هلول لوط 2
) هب تسد .دروآ
( 2 ) UT= H2− H1
(f2− f1) × ∆t
هک f1 و f2 و مود و لوا ریوصت میرف هرامش بیترت هب ∆t
هلصاف
.تسا یلاوتم میرف ود نیب ینامز لکش 12 هنومن هزادنا زا یا کمک هب رولیت بابح تیعقوم یریگ
شور یم ناشن ار ریوصت شزادرپ .دهد
لکش 10 ) گلاسا هب یبابح زا نایرج رییغت هوحن
لکش 11 ) ریوصت رد رولیت بابح تیعقوم لکش
12 ) عقوم ی ت بابح ت ی رول رد ود رف ی م وصت ی ر
هزادنا هب طوبرم تیعطق مدع جیاتن تقد یسررب یارب تعرس یریگ
یم یسررب رولیت بابح زا یعبات رولیت بابح طسوتم تعرس .دوش
قباطم اذل ،تسا نامز و ناکم هطبار
( 3 یم ) ار تیعطق مدع ناوت
هزادنا یارب .دروآ تسدب رولیت بابح تعرس یریگ
( 3 UT2= (∂uT )
∂H)2UH2+ (∂uT
∂t)2Ut2
نآ رد هک UH
و U𝑡 هزادنا هب طوبرم تیعطق مدع بیترت هب یریگ
نینچمه .دنتسه نامز و لوط
∂uT
∂H = 1 ∆t
∂uT و
∂t =−H
∆t2
مدع .تسا
هزادنا رد تیعطق تسا نیبرود رتاش نامز فصن اب ربارب نامز یریگ
هزادنا رد تیعطق مدع و زا لسکیپ کی لوط اب ربارب لوط یریگ
نیا رد هدش هدافتسا نیبرود .تسا ریوصت تعرس یاراد شهوژپ
رتاش 000078125 /
0 ربارب نامز تیعطق مدع نیاربانب تسا هیناث
000039062 /
0 هزادنا تیعطق مدع و تسا هیناث ربارب ناکم یریگ
1
یلیم لودج .تسا رتم 2
و رولیت بابح نیگنایم تعرس
مدع هزادنا رد تیعطق تلاح دنچ یارب ار نیگنایم تعرس یریگ
تعرس زا فلتخم یاه
یم ناشن اوه و بآ یرهاظ نیرتشیب .دهد
بابح نیگنایم تعرس هبساحم یارب نیگنایم تیعطق مدع رادقم ب رولیت
mربار s
00054 0/ دروم شور رد تقد ندوب لااب رگنایب هک تسا
.تسا هدافتسا زاف تعرس ریثات رتهب کرد یارب رد رولیت بابح تعرس رب اه
5
شیازفا و بآ یبد نتشاد هگن تباث اب عیام زاف فلتخم تعرس یارب رولیت بابح نیگنایم تعرس یزاگ زاف تعرس ماگ هب ماگ 39
رد نآ تارییغت دنور هک دش یبایزرا فلتخم تلاح لکش
13 ناشن
.تسا هدش هداد لودج 2 ) رولیت بابح نیگنایم تیعطق مدع و تعرس
فیدر یرهاظ تعرس
( بآ )m/s اوه یرهاظ تعرس
( )m/s نیگنایم تعرس
رولیت بابح ( )m/s تیعطق مدع
( نیگنایم )m/s
1 0/382158 0/099237631
0/977 0/00017
2 0/509544 0/099237631
1/146 0/00040
3 0/509544 0/156908472
1/201 0/00019
4 0/63693 0/156908472
1/385 0/00022
5 0/792624 0/156908472
1/553 0/00039
6 0/63693 0/224354121
1/495 0/00036
7 0/792624 0/224354121
1/579 0/00054
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
لکش رد شهوژپ نیا زا لصاح جیاتن 14
هطبار زا لصاح جیاتن اب
نیلکیل [20]
هدش هسیاقم ،تسا هدش هراشا نآ هب همدقم رد هک
یم ار جیاتن رد توافت تلع .تسا رد هلول رطق کدنا ریثات ناوت
هسدنه رد توافت ،نیلکیل هطبار لحم و زاف ره یدورو یاه
هزادنا درک نایب هلول لوط رد تعرس یریگ
هسیاقم نینچمه و
هب جیاتن اب رضاح راک یبرجت هدمآ تسد نیلکین یرظن جیاتن
یم دشاب جیاتن فلاتخا یلصا تلع دناوت هداد یطخ شزارب اب .
اه
یم تعرس عومجم اب رولیت بابح تعرس نیب یطخ هطبار ناوت
زاف اه هب تسد یطخ هطبار .دروآ هب
تسد هطبار هباشم هدمآ
ن ی تباث بیرض هک توافت نیا اب تسا نیلک هب
تسد جیاتن زا هدمآ
ب ود ًابیرقت هطبار رد تباث بیرض ربار
ن ی .تسا نیلک
4 - هجيتن عمج و یريگ يدنب
ود نایرج یهاگشیامزآ متسیس رضاح شهوژپ ماجنا تهج یزاف
نایرج هاگشیامزآ رد لااب هب ور یوسمه هاگشناد یزاف دنچ یاه
نایرج یتاقیقحت میت طسوت سردم تیبرت دنچ یاه
یحارط یزاف
.تسا هدش هتخاس و
ب متسیس نیا هرهب ا
شخپ زا یریگ اوه هدننک
بابح دیلوت هب رداق صوصخم یحارط اب اب و هزادنا مه ییاه
یم کمک هدننک شخپ نیا نینچمه .تسا ریغتم دادعت ات دنک
وگلا ناوتب رد ار گلاسا و یبابح یوگلا صوصخ هب نایرج یاه
لکش 13 ) زاف تعرس شیازفا اب رولیت بابح تعرس تارییغت اه
لکش 14 ) تم تعرس تارییغت هسیاقم و
س عمج بسح رب رولیت بابح ط
اهزاف یرهاظ تعرس تعرس
شهوژپ نیا رد .درک داجیا یتحار هب زاف ره فلتخم یاه زاف تعرس رییغت رثا و تفرگ رارق یبایزرا دروم نایرج یوگلا رب اه
نتشاد هگن تباث اب یزاگ زاف تعرس شیازفا هک دش هدهاشم بابح دادعت شیازفا ثعاب عیام زاف تعرس تیاهن رد و اوه یاه
یم گلاسا هب یبابح زا نایرج وگلا رییغت یارب .دوش
7 تلاح
شزادرپ شور زا هدافتسا اب رولیت بابح تعرس فلتخم نایرج ریوصت هب تسد د تیعطق مدع هنیشیب و هدمآ هزادنا ر
ربارب یریگ
m
00054s
/ 0 هوحن .دراد شور نیا یلااب تقد زا ناشن هک تسا
زا کی ره تعرس شیازفا اب رولیت بابح طسوتم تعرس تارییغت هداد یطخ شزارب اب نینچمه و تسا هدش هداد ناشن زاف اه
هطبار تعرس تارییغت نیب یا
طسوتم عومجم اب رولیت بابح
زاف تعرس اه
هب تسد آ هطبار .دش هسیاقم نیلکیل هطبار اب هک دم
هب هطبار هباشم شهوژپ نیا رد هدمآ تسد ن
توافت و تسا نیلکی
.تسا تباث ددع رادقم رد هطبار ود
مئلاع تسرهف ( عافترا H )m زدلونیر ددع Re
(نامز t )s
Us یرهاظ تعرس (ms−1)
سيونريز یزاگ زاف g
عیام زاف l بابح هب طوبرم T رولیت
ینادردق و رکشت :
دندرکن نایب ار دروم نیا ناگدنسیون .
یقلاخا هیدییات :
یم ملاعا هلاقم ناگدنسیون دراوم مامت هک دنراد
.تسا هدش تیاعر هلاقم دروم رد رشن یقلاخا :عفانم ضراعت
یم ملاعا هلاقم ناگدنسیون چیه هک دنراد
ضراعت هنوگ
نیا رد لیخد لماوع نیب یعفانم .درادن دوجو شهوژپ
ناگدنسیون مهس :
دندرکن نایب ار دروم نیا ناگدنسیون .
:یلام عبانم هنیزه یمامت
.تسا هدش نیمات امنهار دیتاسا طسوت اه
عبانم
