نوامبر 27, 2020

تکنولوژی

U∞
Oscillating Diaphragm
A.sin(wt)
W
L
h
d
Vortex Ring
Exit Flow
U∞
Oscillating Diaphragm
A.sin(wt)
W
L
h
d
Vortex Ring
عملکرد روش جت ترکیبی یا دیافراگم نوسانی
هر حلقه گردابی که در اثر حرکت رو به بالای دیافراگم و سرعت القا شده ناشی از روزنه به وجود می آید در هنگام برگشت دیافراگم (کشیدن سیال به سمت حفره) تأثیری نمی‌پذیرند وبا نوسان سریع دیافراگم در حکم یک جریان پیوسته عمل می‌کنند. این عملگرهای جت ترکیبی در هر دو طرف جریان جت اولیه در نقطه خروج جریان و در همان مسیر جت اولیه قرار می گیرند بدین ترتیب با حرکات نوسانی دیافراگم به شکل مداوم صفحات گردابه‌ای‌ رو به بالا در جریان ایجاد می شوند و سپس با تغییر جریان از طریق عملگرهای جت ترکیبی می توان برای کنترل بردار نیروی پیشران استفاده کرد [4].
این تکنولوژی هنوز در مراحل تجربی و آزمایشگاهی می باشد و در مقیاس کوچک عملکرد خوبی از خود نشان داده است و یک روش امیدوار کننده به نظر می رسد اما محدودیت های طراحی که در زمان عملیاتی شدن به مخزن و دیافراگم وارد می شوند از جمله مشکلاتی می باشند که در زمان کاربرد های واقعی بر این روش اعمال می گردد. بنابراین هنوز از این روش به منظور استفاده بر روی موتور جت واقعی برای جهت دهی بردار نیروی پیشران استفاده نشده است. پارمترهای هندسی مهم از قبیل محل قرار گیری دیافراگم در کف یا دیواره های اطراف مخزن، نسبت قطر سوراخ روزنه به ضخامت دیواره (d/h) و همچنین نسبت منظری مخزن (W/L) از جمله پارامترهای اساسی در طراحی های مختلف مخزن و دیافراگم می باشند و همچنین دامنه و فرکانس حرکت دیافراگم از جمله عوامل و پارامترهای تاثیر گذار بر تغییر فشار ایجاد شده، نیز می باشند. بررسی ها و مطالعات انجام شده در این روش نشان می دهد که در صورتی که بتوان جریان داخل محفظه را تراکم ناپذیر دانست، پارامترهای طراحی هندسی دیگر حساسیت زیادی در این روش ندارند و طراحی دقیق محفظه و دیافراگم اثر زیادی روی عملکرد جت ایجاد نمی کند اما برای حالتی که اثرات تراکم پذیری جریان قابل توجه است، مطالعات بیشتری نیاز است.
بررسی های انجام شده روی این پارامترهای هندسی در مورد سیال تراکم ناپذیر نشان می دهد که حد اکثر حدود ۷ % تفاوت در نسبت منظری های متفاوت مشاهده می شود، این بدین معنا است که عملکرد جت ترکیبی چندان به نسبت منظری در هر ترکیب بندی دیافراگم حساس نمی باشد. در مطالعه اثر محل قرارگیری دیافراگم بر جریان، مشاهده میشود که تنها حالتی که می‌تواند حائز اهمیت باشد، حالتی است که دیافراگم به شکل نامتقارن در محفظه قرار گرفته باشد و به این ترتیب ایجاد گردابه نامتقارن نماید. این گردابه نامتقارن جریان اُفقی قابل توجهی نسبت به سطح محفظه ایجاد کرده که می تواند در کاربردهای خنک کاری قابل توجه باشد.
عملگرهایی که دیافراگم را به نوسان وا می دارند متفاوت اند. نسل اول این عملگرها پیزوالکتریک است که توسط کاتافستا و همکاران توسعه پیدا کرده است. این عملگرها از لحاظ مکانیکی جوابگو نیستند و قبل از اینکه به محدودیت های الکتریکی خود برسند از نظر مکانیکی وا می مانند. نسل دوم عملگرهای دیافراگم که مونولیتیک نام دارد، مشابه قبلی است با این تفاوت که دیافراگم به صورت قطعه قطعه بوده و در لبه جدایش جریان بالادست از محفظه قرار می گیرد که این امر قابلیت خوبی به عملگر در کنترل جریان می دهد. نسل سوم عملگرهای استفاده شده در روش جت ترکیبی به عملگرهای لورنتز فورس معروف است. این عملگرها که بیشتر مورد توجه اند با استفاده از نیروهای ویژه الکترومغناطیسی می توانند پسای ناشی از نیروهای لزجت را تا ۹۰ % کاهش دهند. دو میدان مغناطیسی دائم روی صفحه دیافراگم نصب می شود و الکترود ها نسبت به مگنت ها چنان نصب می شوند که میدان مغناطیسی و میدان الکتریکی متقاطع باشند و بتوانند نیروهای لازم را جهت تحریک دیافراگم فراهم کنند. کاربردهای پیش بینی شده برای جت ترکیبی عبارتند از؛ کنترل جدایش روی ایرفویل، کنترل بردار نیروی پیشران و کنترل آشفتگی و تاکنون تحقیقات روی این موارد در حال انجام است [24].

نوشته ای دیگر :   روش حداقل مربعات تعمیم یافته