ساخت و آزمایش دستگاه تونل فیلم مایع به منظور مشاهده خطوط جریان حول اجسام دو بعدی

مشاهده جریان به صورت تجربی در فهم و درک جریانات مختلف دارای اهمیت بسیاری می باشد و به همین دلیل نیز دستگاه ها و روش های متعددی برای مشاهده تجربی جریانات مختلف ابداع گردید ه است. یکی از دستگاه های مهمی که برای مشاهده جریان دو بعدی ابداعگردیده است دستگاه فیلم صابون می باشد. در این دستگاه جهت مشاهد خطوط جریان حول اجسام، از فیلم صابون، استفاده میشود. نمونه ساته شده در این آزمایشگاه از نوع عمودی آن است که برای هدایت فیلم صابون در آن از نخ ماهیگیری استفاده شده است و سرعت فیلم صابون در آن دارای مقداری مناسب و در حدود چند متر بر ثانیه می باشد. سعت فیلم صابون در این دستگاه قابل کنترل است.در این دستگاه محلول 2% صابون مایع از یک مخزن به روی نخ ماهیگیری هدایت شده و در پایین دستگاه وارد ظرفی دیگر می شود. در حین عبور از روز نخ، فیلم صابون یک ناحیه دو بعدی مناسب برای انواع آزمایش را تشکیل می دهد. حداکثر ابعاد فیلم صابون ایجاد شده 150 سانتیمتر در 15 سانتیمتر است. با تکنیک های استفاده شده می توان فیلمی با عمر بسیار طولانی و با دوام تولید کرد. عامل ایجاد حرکت فیلم صابون در اینجا نیروی جاذبه زمین است. درنیمه پایینی فیلم صابون به دلیل اثر تنش برشی هوا روی فیلم صابون، سرعت تقریبا ثابت می شود. بنابراین، می توان از آن ناحیه به عنوان ناحیه مناسب برای انجام آزمایشات استفاده کرد. که علت ضخامت بسیار کوچک فییلم نسبت به طول و عرض آن، با تقریب بسیار عالی می توان جریان را دو بعدی را فرض کرد. به عنوان مثال با استفاده از فیلم صابون می توان خطوط جریان و گردابه های شکل گرفته در پشت یک استوانه دو بعدی را مشاهده کرد. برای مشاهده خطوط جریان می توان از نورپردازی، سایه فیلم و ذرات ریز استفاده نمود که در اینجا برای مشاهده از نورپردازی استفاده شده است. از جریان حول چند جسم عکس برداری شده و در مقاله آورده شده است.

Keywords:

فیلم صابون , جریان دو بعدی