بررسی اثر عدد موج، شیب و نسبت ضخامت لایه برشی به لایه چگالی برروی ناپایداری جریان دارای لایه بندی

جریان های دارای لایه بندی براثر برهمکنش جریان هایی با چگالی های متفاوت ایجاد می شوند. اختلاف چگالی عامل می تواند براثر اختلاف دما، ذرات معلق و مواد محلول باشد. ناپایداری سطح تماس در جریان های چگال مشاهده می شود که می توان به دو نوع مشخص آن اشاره کرد: ناپایداری های کلوین - هلمهولتز و هلمبو . پارامترهای تعیین کننده درناپایداری عددریچاردسون موضعی ( J ) و نسبت ضخامت لایه برشی به لایه چگالی ( R ) است. مقاله حاضر به بررسی ناپایداری سطح تماس در جریان برشی با استفاده از تئوری پایداری خطی پرداخته است. در تحقیق حاضر، اثر پارامترهای مختلف مانند شیب کف و R بر ناپایداری سطح تماس بررسی شده است. در این مقاله، پروفیل پایه سرعت به صورت تانژانت هایپربولیک و پروفیل پایه غلظت به صورت تک های خطی در نظر گرفته شده است. براساس نتایج به دست آمده، افزایش شیب نرخ رشد ناپایداری ها را افزایش می دهد. ضمن اینکه در R = 3 , 5 دو نوع ناپایداری هلمبو، مشاهده شده است. که هلمبوی نوع اول نرخ رشد بیشتری نسبت به هلمبوی نوع دوم دارد. همچنین با افزایش عدد موج، نرخ رشد افزایش و تعداد امواج کلوین - هلمهولتز، کاهش می یابد.

Keywords:

ناپایداری سطح تماس , تئوری پایداری خطی , عدد ریچاردسون , ناپایداری کلوین - هلمهولتز و هلمبو