คุณลักษณะของเจ็ตที่หมุนควงในกระแสการไหลขวางแบบที่มีความเร็วตามแนวสัมผัสไม่เป็นศูนย์ด้วยวิธีแอกทีฟ และพาสซีฟสเกล่าร์เทคนิค

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาคุณลักษณะของเจ็ตในกระแสการไหลขวาง (JICF) และเจ็ตที่หมุนควงที่มีความเร็วตามแนวสัมผัสไม่เป็นศูนย์ในกระแสการไหลขวางโดยใช้การทดลองด้วยเทคนิคพสาซีฟและแอคทีฟสเกลาร์ เจ็ตที่ศึกษามีอัตราส่วนความเร็วประสิทธิผล 4 เรโนลด์นัมเบอร์ 1,300 และอัตราส่วนสเวิร์ล (Sr) 0 (JICF), 0.5 และ 0.8 ในการศึกษานี้ใช้อัตราส่วนผสมสมมูล (Stoichiometric ratio) เชิงปริมาตรของกระแสการไหลขวางต่อเจ็ตเท่ากับ 1.25 ต่อ 1 ได้ผลการศึกษาดังนี้ 1) ค่าสเกลาร์สูงสุดแบบอินทิเกรตสเกลาร์ตามทิศตั้งฉากกับผนังจะอยู่ทางด้าน suction 2) สำหรับ JICF การผสมส่วนมากเกิดขึ้นที่บริเวณด้านนอกของแอคทีฟสเกลาร์ แต่เมื่อเพิ่มอัตราส่วนสเวิร์ลเป็น 0.5 การผสมจะเกิดขึ้นทั้งด้านนอกและด้านใน และเมื่อเพิ่มอัตราส่วนสเวิร์ลเป็น 0.8 การผสมจะคล้ายกับ JICF แต่ก็มีการผสมทางด้านในอยู่บ้าง 3) เมื่ออัตราส่วนสเวิร์ลเพิ่มขึ้นจาก 0 เป็น 0.5 ความยาวเปลว(Flame length) จะลดลง ในขณะที่ถ้าเพิ่มอัตราส่วนสเวิร์ลเป็น 0.8 ความยาวเปลวจะเพิ่มขึ้นและจะยาวกว่าเปลวของ JICF 4) สำหรับทุกเจ็ตที่ศึกษาไม่ว่าจะมีการหมุนควงหรือไม่ก็ตามและภายใต้ขอบเขตจำกัดของระยะทางตามแนวกระแสการไหลขวางที่ศึกษา พบว่า ค่าอินทิกรัลตามแนวทราเวอร์สของค่าเฉลี่ยสเกลาร์ในช่วงความหนาของเจ็ตที่ตำแหน่งท้ายน้ำใดๆ จะมีค่าประมาณคงที่เท่ากับสามเท่าของค่าอินทิกรัลดังกล่าวที่ปากทางออกของเจ็ต, <Cδ> = 3<Cd> ทั้งนี้ค่าคงที่ 3 มีความสัมพันธ์แบบแปรตามกับ effective velocity ratio ซึ่งสอดคล้องกับผลการวิเคราะห์