316Ti ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್ ಕಾಯಿಲ್ಡ್ ಟ್ಯೂಬ್ PIV ಮತ್ತು CFD ಕಡಿಮೆ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್‌ನ ಹೈಡ್ರೊಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅಧ್ಯಯನ

Nature.com ಗೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ಧನ್ಯವಾದಗಳು.ನೀವು ಸೀಮಿತ CSS ಬೆಂಬಲದೊಂದಿಗೆ ಬ್ರೌಸರ್ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿರುವಿರಿ.ಉತ್ತಮ ಅನುಭವಕ್ಕಾಗಿ, ನೀವು ನವೀಕರಿಸಿದ ಬ್ರೌಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲು ನಾವು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ (ಅಥವಾ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ಲೋರರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿ).ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಶೈಲಿಗಳು ಮತ್ತು JavaScript ಇಲ್ಲದೆ ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಟೈಪ್ 316Ti(UNS 31635) ಟೈಟಾನಿಯಂ ಸ್ಥಿರವಾದ ಆಸ್ಟೆನಿಟಿಕ್ ಕ್ರೋಮಿಯಂ-ನಿಕಲ್ ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್ ಆಗಿದ್ದು ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.ಈ ಸೇರ್ಪಡೆಯು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಪಿಟ್ಟಿಂಗ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಯಾನು ದ್ರಾವಣಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎತ್ತರದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಟೈಟಾನಿಯಂ ಸೇರ್ಪಡೆಯಿಂದಾಗಿ 316Ti ಅನ್ನು ಎತ್ತರದ ಸಂವೇದನಾಶೀಲ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ 316 ಪ್ರಕಾರದಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತವೆ.ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್, ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್, ಅಸಿಟಿಕ್, ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಮತ್ತು ಟಾರ್ಟಾರಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳು, ಆಮ್ಲ ಸಲ್ಫೇಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಷಾರೀಯ ಕ್ಲೋರೈಡ್ಗಳ ವಿರುದ್ಧ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆ:

ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು: ಅನೆಲ್ಡ್（
ಅಂತಿಮ ಕರ್ಷಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ: 75 KSI ನಿಮಿಷ (515 MPa ನಿಮಿಷ)
ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ: (0.2% ಆಫ್‌ಸೆಟ್) 30 KSI ನಿಮಿಷ (205 MPa ನಿಮಿಷ)
ಉದ್ದ: 40% ನಿಮಿಷ
ಗಡಸುತನ: Rb 95 ಗರಿಷ್ಠ

ಪ್ರತಿ ಸ್ಲೈಡ್‌ಗೆ ಮೂರು ಲೇಖನಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಸ್ಲೈಡರ್‌ಗಳು.ಸ್ಲೈಡ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸಲು ಹಿಂದಿನ ಮತ್ತು ಮುಂದಿನ ಬಟನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿ ಸ್ಲೈಡ್ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸಲು ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ಲೈಡ್ ನಿಯಂತ್ರಕ ಬಟನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ.
ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವಿನ ವೇಗ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ತನಿಖೆಯಿಂದ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್‌ನ ಹೈಡ್ರೊಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.ಕಣಗಳ ಒಟ್ಟುಗೂಡುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಫ್ಲೋಕ್ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎರಡು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಈ ಪತ್ರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಹೋಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ SST k-ω ಮತ್ತು IDDES.IDDES SST k-ω ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸುಧಾರಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ನೊಳಗೆ ಹರಿವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅನುಕರಿಸಲು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ.ಫಿಟ್ ಸ್ಕೋರ್ ಅನ್ನು PIV ಮತ್ತು CFD ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಒಮ್ಮುಖವನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು CFD ಟರ್ಬುಲೆನ್ಸ್ ಮಾದರಿಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.0.25 ರ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ 3 ಮತ್ತು 4 rpm ನ ಕಡಿಮೆ ವೇಗದಲ್ಲಿ 0.18 ಆಗಿರುವ ಸ್ಲಿಪ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ k ಅನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸುವಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನವು ಗಮನಹರಿಸುತ್ತದೆ.k ಅನ್ನು 0.25 ರಿಂದ 0.18 ಕ್ಕೆ ಇಳಿಸುವುದರಿಂದ ದ್ರವಕ್ಕೆ ವಿತರಿಸಲಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸುಮಾರು 27-30% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೇಗದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ (G) ಅನ್ನು ಸುಮಾರು 14% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.ಇದರರ್ಥ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಂದೋಲನವನ್ನು ಒದಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೇವಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಕುಡಿಯುವ ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಘಟಕದ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಘಟಕದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಬಹುದು.
ನೀರಿನ ಶುದ್ಧೀಕರಣದಲ್ಲಿ, ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವಿಕೆಗಳ ಸೇರ್ಪಡೆಯು ಸಣ್ಣ ಕೊಲೊಯ್ಡಲ್ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಅಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಇದು ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.ಚಕ್ಕೆಗಳು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಸಡಿಲವಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟಲ್ ಸಮುಚ್ಚಯಗಳಾಗಿವೆ, ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ನೆಲೆಗೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.ಕಣದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ದ್ರವ ಮಿಶ್ರಣ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಮತ್ತು ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತವೆ.ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್‌ಗೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದವರೆಗೆ ನಿಧಾನವಾದ ಆಂದೋಲನ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ನೀರನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.
ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಶನ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಸಂಪೂರ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಹೈಡ್ರೊಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವಿಕೆ-ಕಣಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ಸ್ಥಾಯಿ ಕಣದ ಗಾತ್ರದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ದರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ2.ಕಣಗಳು ಘರ್ಷಿಸಿದಾಗ, ಅವು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ3.Oyegbile, Ay4 ಘರ್ಷಣೆಗಳು ಬ್ರೌನಿಯನ್ ಪ್ರಸರಣ, ದ್ರವ ಕತ್ತರಿ ಮತ್ತು ಭೇದಾತ್ಮಕ ನೆಲೆಗೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಸಾರಿಗೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ.ಚಕ್ಕೆಗಳು ಘರ್ಷಿಸಿದಾಗ, ಅವು ಬೆಳೆದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗಾತ್ರದ ಮಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತವೆ, ಇದು ಒಡೆಯುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಏಕೆಂದರೆ ಚಕ್ಕೆಗಳು ಹೈಡ್ರೊಡೈನಾಮಿಕ್ ಬಲಗಳ ಬಲವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ.ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಮುರಿದ ಚಕ್ಕೆಗಳು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿ ಅಥವಾ ಅದೇ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಮರುಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬಲವಾದ ಚಕ್ಕೆಗಳು ಈ ಬಲವನ್ನು ವಿರೋಧಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಮತ್ತು ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ7.ಯುಕ್ಸೆಲೆನ್ ಮತ್ತು ಗ್ರೆಗೊರಿ8 ಚಕ್ಕೆಗಳ ನಾಶ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಅಧ್ಯಯನಗಳ ಕುರಿತು ವರದಿ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ, ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದಿರುವುದು ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಬ್ರಿಡ್ಜ್‌ಮ್ಯಾನ್, ಜೆಫರ್ಸನ್ 9 ಸ್ಥಳೀಯ ವೇಗದ ಇಳಿಜಾರುಗಳ ಮೂಲಕ ಫ್ಲೋಕ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ವಿಘಟನೆಯ ಮೇಲೆ ಸರಾಸರಿ ಹರಿವು ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆಯ ಸ್ಥಳೀಯ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲು CFD ಅನ್ನು ಬಳಸಿದರು.ರೋಟರ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಜ್ಜುಗೊಂಡ ಟ್ಯಾಂಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವಿಕೆಯ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಅವು ಸಾಕಷ್ಟು ಅಸ್ಥಿರಗೊಂಡಾಗ ಒಟ್ಟುಗಳು ಇತರ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯಾಗುವ ವೇಗವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.CFD ಮತ್ತು ಸುಮಾರು 15 rpm ನ ಕಡಿಮೆ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗವನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, ವಡಸರುಕ್ಕೈ ಮತ್ತು Gagnon11 ಶಂಕುವಿನಾಕಾರದ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್‌ಗಾಗಿ G ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಆಂದೋಲನಕ್ಕಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ G ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯು ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.ಪೈಲಟ್ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ನ ಸರಾಸರಿ ವೇಗದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವಲ್ಲಿ ವೇಗ ಮಿಶ್ರಣದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅವರು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದರು.ಅವರು 5 rpm ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ತಿರುಗುತ್ತಾರೆ.
Korpijärvi, Ahlstedt12 ಟ್ಯಾಂಕ್ ಪರೀಕ್ಷಾ ಬೆಂಚ್‌ನಲ್ಲಿ ಹರಿವಿನ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ನಾಲ್ಕು ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದರು.ಅವರು ಲೇಸರ್ ಡಾಪ್ಲರ್ ಎನಿಮೋಮೀಟರ್ ಮತ್ತು PIV ಯೊಂದಿಗೆ ಹರಿವಿನ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರು.ಡಿ ಒಲಿವೇರಾ ಮತ್ತು ಡೊನಾಡೆಲ್ 13 CFD ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೈಡ್ರೊಡೈನಾಮಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ವೇಗದ ಇಳಿಜಾರುಗಳನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲು ಪರ್ಯಾಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ್ದಾರೆ.ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ವಿಧಾನವನ್ನು ಹೆಲಿಕಲ್ ರೇಖಾಗಣಿತದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಆರು ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು.ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲಂಟ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಧಾರಣ ಸಮಯದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಧಾರಣ ಸಮಯದೊಂದಿಗೆ ತರ್ಕಬದ್ಧ ಕೋಶ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ಸಾಧನವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದಾದ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು.Zhan, You15 ಪೂರ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ಹರಿವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಫ್ಲೋಕ್ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಸಂಯೋಜಿತ CFD ಮತ್ತು ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಮತೋಲನ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು.ಲಾನೊ-ಸೆರ್ನಾ, ಕೋರಲ್-ಪೋರ್ಟಿಲೊ16 ಕೊಲಂಬಿಯಾದ ವಿಟರ್ಬೊದಲ್ಲಿನ ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಘಟಕದಲ್ಲಿ ಕಾಕ್ಸ್-ಟೈಪ್ ಹೈಡ್ರೋಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್‌ನ ಹರಿವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದೆ.CFD ಅದರ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದಲ್ಲಿ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ದೋಷಗಳಂತಹ ಮಿತಿಗಳೂ ಇವೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಪಡೆದ ಯಾವುದೇ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಪರಿಶೀಲಿಸಬೇಕು ಮತ್ತು ನಿರ್ಣಾಯಕ ತೀರ್ಮಾನಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಬೇಕು.ಸಮತಲ ಬ್ಯಾಫಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸದ ಕುರಿತು ಸಾಹಿತ್ಯದಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಅಧ್ಯಯನಗಳಿವೆ, ಆದರೆ ಹೈಡ್ರೊಡೈನಾಮಿಕ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಶಿಫಾರಸುಗಳು ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ.ಚೆನ್, Liao19 ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕಣಗಳಿಂದ ಚದುರಿದ ಬೆಳಕಿನ ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಧ್ರುವೀಕೃತ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದರು.ಫೆಂಗ್, ಝಾಂಗ್20 ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟಿದ ಪ್ಲೇಟ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ ಮತ್ತು ಅಂತರ-ಸುಕ್ಕುಗಟ್ಟಿದ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್‌ನ ಹರಿವಿನ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸುಳಿ ಮತ್ತು ಸುಳಿಗಳ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು Ansys-Fluent ಅನ್ನು ಬಳಸಿದರು.Ansys-Fluent ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ದ್ರವದ ಹರಿವನ್ನು ಅನುಕರಿಸಿದ ನಂತರ, Gavi21 ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಿತು.ಸ್ಪೈರಲ್ ಟ್ಯೂಬ್ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ದ್ರವ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ತರ್ಕಬದ್ಧ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಇನ್ನೂ ಸರಿಯಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿಲ್ಲ ಎಂದು Vaneli ಮತ್ತು Teixeira22 ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ.de Oliveira ಮತ್ತು Costa Teixeira23 ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು ಮತ್ತು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಮತ್ತು CFD ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಕೊಳವೆ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ನ ಹೈಡ್ರೊಡೈನಾಮಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದರು.ಅನೇಕ ಸಂಶೋಧಕರು ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಟ್ಯೂಬ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಟ್ಯೂಬ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿವಿಧ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಈ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಕುರಿತು ವಿವರವಾದ ಹೈಡ್ರೊಡೈನಾಮಿಕ್ ಮಾಹಿತಿಯು ಇನ್ನೂ ಕೊರತೆಯಿದೆ (Sartori, Oliveira24; Oliveira, Teixeira25).Oliveira ಮತ್ತು Teixeira26 ಸ್ಪೈರಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ನ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮತ್ತು CFD ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳಿಂದ ಮೂಲ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತಾರೆ.Oliveira ಮತ್ತು Teixeira27 ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಡಿಕಾಂಟರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಂಯೋಜನೆಯೊಂದಿಗೆ ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಸುರುಳಿಯನ್ನು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವಿಕೆ-ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು.ಟರ್ಬಿಡಿಟಿ ತೆಗೆಯುವ ದಕ್ಷತೆಗಾಗಿ ಪಡೆದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಮಾದರಿಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ ಎಂದು ಅವರು ವರದಿ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ, ಅಂತಹ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತಾರೆ.Moruzzi ಮತ್ತು de Oliveira [28] ನಿರಂತರವಾದ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಚೇಂಬರ್‌ಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ವಿವಿಧ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ರೂಪಿಸಿದರು, ಬಳಸಿದ ಕೋಣೆಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಅಥವಾ ಸ್ಕೇಲ್ಡ್ ಸೆಲ್ ವೇಗದ ಇಳಿಜಾರುಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ.ರೊಂಫೋಫಾಕ್, ಲೆ ಮೆನ್29 ಅರೆ-ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಜೆಟ್ ಕ್ಲೀನರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ತತ್‌ಕ್ಷಣದ ವೇಗಗಳ PIV ಮಾಪನಗಳು.ಅವರು ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ವಲಯದಲ್ಲಿ ಬಲವಾದ ಜೆಟ್-ಪ್ರೇರಿತ ಪರಿಚಲನೆಯನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡರು ಮತ್ತು ಸ್ಥಳೀಯ ಮತ್ತು ತತ್‌ಕ್ಷಣದ ಬರಿಯ ದರಗಳನ್ನು ಅಂದಾಜಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಮತ್ತು ವರ್ಚುವಲ್ ಫ್ಲೋ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು CFD ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಪರ್ಯಾಯವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಷಾ, Joshi30 ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ.ಇದು ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್‌ಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.ನೀರು ಮತ್ತು ತ್ಯಾಜ್ಯನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಘಟಕಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು CFD ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ (ಮೆಲೋ, ಫ್ರೀರ್ 31; ಅಲಾಮ್, ನಾಸ್ರ್ 32; ಬ್ರಿಡ್ಜ್‌ಮ್ಯಾನ್, ಜೆಫರ್ಸನ್9; ಸಮರಾಸ್, ಝೌಬೌಲಿಸ್ 33; ವಾಂಗ್, ವು 34; ಜಾಂಗ್, ತೇಜಾಡಾ-ಮಾರ್ಟಿನೆಜ್ 35).ಹಲವಾರು ತನಿಖಾಧಿಕಾರಿಗಳು ಕ್ಯಾನ್ ಟೆಸ್ಟ್ ಉಪಕರಣಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದ್ದಾರೆ (ಬ್ರಿಡ್ಜ್‌ಮ್ಯಾನ್, ಜೆಫರ್ಸನ್36; ಬ್ರಿಡ್ಜ್‌ಮ್ಯಾನ್, ಜೆಫರ್ಸನ್5; ಜಾರ್ವಿಸ್, ಜೆಫರ್ಸನ್6; ವಾಂಗ್, ವು34) ಮತ್ತು ರಂದ್ರ ಡಿಸ್ಕ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ಗಳು31.ಇತರರು ಹೈಡ್ರೋಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು CFD ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ (ಬ್ರಿಡ್ಜ್‌ಮ್ಯಾನ್, ಜೆಫರ್ಸನ್5; ವಡಸರುಕ್ಕೈ, ಗಗ್ನಾನ್37).ಮೆಕ್ಯಾನಿಕಲ್ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ನಿಯಮಿತ ನಿರ್ವಹಣೆ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು Ghawi21 ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಡೆಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಾಕಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.
ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಜಲಾಶಯದ ಹೈಡ್ರೊಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ.ಅಂತಹ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಹರಿವಿನ ವೇಗ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ತಿಳುವಳಿಕೆಯ ಕೊರತೆಯನ್ನು ಸಾಹಿತ್ಯದಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ (ಹೌ, ಹ್ಯಾಂಡ್ 38; ಹೆಂಡ್ರಿಕ್ಸ್ 39).ಸಂಪೂರ್ಣ ನೀರಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ ಇಂಪೆಲ್ಲರ್ನ ಚಲನೆಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಜಾರುವಿಕೆಯನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ.ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ದ್ರವದ ವೇಗವು ಸ್ಲಿಪ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ k ನಿಂದ ಬ್ಲೇಡ್ ವೇಗಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಪ್ಯಾಡಲ್ ಚಕ್ರದ ವೇಗಕ್ಕೆ ನೀರಿನ ದೇಹದ ವೇಗದ ಅನುಪಾತ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ.ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವಾಗ ಪರಿಗಣಿಸಲು ಮೂರು ಅಪರಿಚಿತ ಅಂಶಗಳಿವೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ವೇಗದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್, ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಗುಣಾಂಕ ಮತ್ತು ಬ್ಲೇಡ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ನೀರಿನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ವೇಗ ಎಂದು Bhole40 ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಯಂತ್ರಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುವಾಗ, ವೇಗವು ರೋಟರ್ ವೇಗದ ಸುಮಾರು 24% ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವೇಗದ ಯಂತ್ರಗಳಿಗೆ 32% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಎಂದು Camp41 ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ.ಸೆಪ್ಟಾದ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಡ್ರೊಸ್ಟೆ ಮತ್ತು ಜೆರ್ 42 ಎಕೆ ಮೌಲ್ಯ 0.25 ಅನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ, ಸೆಪ್ಟಾದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಕೆ 0 ರಿಂದ 0.15 ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.ಹೌ, Hand38 k 0.2 ರಿಂದ 0.3 ರ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.Hendrix39 ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗಕ್ಕೆ ಸ್ಲಿಪ್ ಅಂಶವನ್ನು ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಲಿಪ್ ಅಂಶವು ಸಹ Camp41 ಸ್ಥಾಪಿಸಿದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿತು.1.8 ರಿಂದ 5.4 rpm ಗೆ ಇಂಪೆಲ್ಲರ್ ವೇಗಕ್ಕೆ k ಸುಮಾರು 0.2 ಮತ್ತು 0.9 ರಿಂದ 3 rpm ಗೆ ಇಂಪೆಲ್ಲರ್ ವೇಗಕ್ಕೆ 0.35 ಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು Bratby43 ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ.ಇತರ ಸಂಶೋಧಕರು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಗುಣಾಂಕ (ಸಿಡಿ) ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು 1.0 ರಿಂದ 1.8 ರವರೆಗೆ ಮತ್ತು ಸ್ಲಿಪ್ ಗುಣಾಂಕದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು 0.25 ರಿಂದ 0.40 ವರೆಗೆ ವರದಿ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ (ಫೀರ್ ಮತ್ತು ಗೇಯರ್ 44; ಹೈಡ್ ಮತ್ತು ಲುಡ್ವಿಗ್ 45; ಹ್ಯಾರಿಸ್, ಕೌಫ್ಮನ್ 46; ವ್ಯಾನ್ ಡ್ಯುರೆನ್ 47; ಮತ್ತು ಬ್ರಾಟ್ 48; ಮತ್ತು ಬ್ರಾಟ್ 48 )ಕ್ಯಾಂಪ್ 41 ರ ಕೆಲಸದ ನಂತರ ಸಾಹಿತ್ಯವು k ಅನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುವ ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸುವಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸಲು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ವೇಗದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ (ಜಿ) ಅನ್ನು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆ/ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಮಿಶ್ರಣವು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಮತ್ತು ಸಮವಾಗಿ ಹರಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ.ಮಿಶ್ರಣದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ವೇಗದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್‌ನಿಂದ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ:
ಅಲ್ಲಿ G = ವೇಗದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ (ಸೆಕೆಂಡ್-1), P = ಪವರ್ ಇನ್‌ಪುಟ್ (W), V = ನೀರಿನ ಪರಿಮಾಣ (m3), μ = ಡೈನಾಮಿಕ್ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ (Pa s).
ಹೆಚ್ಚಿನ G ಮೌಲ್ಯ, ಹೆಚ್ಚು ಮಿಶ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಏಕರೂಪದ ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವಿಕೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಂಪೂರ್ಣ ಮಿಶ್ರಣವು ಅತ್ಯಗತ್ಯ.ಸಾಹಿತ್ಯವು ಪ್ರಮುಖ ವಿನ್ಯಾಸದ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಮಿಶ್ರಣ ಸಮಯ (ಟಿ) ಮತ್ತು ವೇಗ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ (ಜಿ) ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಘರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸಲು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ವೇಗದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ (ಜಿ) ಅನ್ನು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆ/ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.G ಗಾಗಿ ವಿಶಿಷ್ಟ ವಿನ್ಯಾಸ ಮೌಲ್ಯಗಳು 20 ರಿಂದ 70 ಸೆ–1, t 15 ರಿಂದ 30 ನಿಮಿಷಗಳು ಮತ್ತು Gt (ಆಯಾಮರಹಿತ) 104 ರಿಂದ 105. ವೇಗದ ಮಿಶ್ರಣ ಟ್ಯಾಂಕ್‌ಗಳು 700 ರಿಂದ 1000 ರ G ಮೌಲ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಸಮಯ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ ಸುಮಾರು 2 ನಿಮಿಷಗಳು.
ಇಲ್ಲಿ P ಎಂಬುದು ಪ್ರತಿ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ನಿಂದ ದ್ರವಕ್ಕೆ ನೀಡಲಾದ ಶಕ್ತಿ, N ಎಂಬುದು ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗ, b ಎಂಬುದು ಬ್ಲೇಡ್ ಉದ್ದ, ρ ಎಂಬುದು ನೀರಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ, r ಎಂಬುದು ತ್ರಿಜ್ಯ, ಮತ್ತು k ಎಂಬುದು ಸ್ಲಿಪ್ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ.ಈ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಪ್ರತಿ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ನ ಒಟ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ನೀಡಲು ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಈ ಸಮೀಕರಣದ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯ ಅಧ್ಯಯನವು ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ನ ವಿನ್ಯಾಸ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ಲಿಪ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ k ನ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಸಾಹಿತ್ಯವು k ನ ನಿಖರವಾದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೇಳುವುದಿಲ್ಲ, ಬದಲಿಗೆ ಹಿಂದೆ ಹೇಳಿದಂತೆ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿದ್ಯುತ್ P ಮತ್ತು ಸ್ಲಿಪ್ ಗುಣಾಂಕ k ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವು ಘನವಾಗಿದೆ.ಹೀಗಾಗಿ, ಎಲ್ಲಾ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, k ಅನ್ನು 0.25 ರಿಂದ 0.3 ಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುವುದರಿಂದ ಪ್ರತಿ ಬ್ಲೇಡ್ಗೆ ದ್ರವಕ್ಕೆ ಹರಡುವ ಶಕ್ತಿಯು ಸುಮಾರು 20% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು k ಅನ್ನು 0.25 ರಿಂದ 0.18 ಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಅವಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.ಪ್ರತಿ ವೇನ್‌ಗೆ ಸುಮಾರು 27-30% ರಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯು ದ್ರವಕ್ಕೆ ನೀಡುತ್ತದೆ.ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಸಮರ್ಥನೀಯ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೇಲೆ k ನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ತನಿಖೆ ಮಾಡಬೇಕಾಗಿದೆ.
ಜಾರುವಿಕೆಯ ನಿಖರವಾದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣಕ್ಕೆ ಹರಿವಿನ ದೃಶ್ಯೀಕರಣ ಮತ್ತು ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿಭಿನ್ನ ಬ್ಲೇಡ್ ಸ್ಥಾನಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಶಾಫ್ಟ್‌ನಿಂದ ವಿಭಿನ್ನ ರೇಡಿಯಲ್ ದೂರದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ವಿಭಿನ್ನ ಆಳದಲ್ಲಿ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗದಲ್ಲಿ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಸ್ಪರ್ಶದ ವೇಗವನ್ನು ವಿವರಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.
ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವಿನ ವೇಗ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ತನಿಖೆಯಿಂದ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್‌ನ ಹೈಡ್ರೊಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.PIV ಮಾಪನಗಳನ್ನು ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ದಾಖಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಎಲೆಗಳ ಸುತ್ತಲಿನ ನೀರಿನ ಕಣಗಳ ವೇಗವನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಸಮಯ-ಸರಾಸರಿ ವೇಗದ ಬಾಹ್ಯರೇಖೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ANSYS-ಫ್ಲುಯೆಂಟ್ CFD ಅನ್ನು ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್ ಒಳಗೆ ಸುತ್ತುತ್ತಿರುವ ಹರಿವನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಮಯ-ಸರಾಸರಿ ವೇಗದ ಬಾಹ್ಯರೇಖೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು.PIV ಮತ್ತು CFD ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ನಡುವಿನ ಪತ್ರವ್ಯವಹಾರವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ CFD ಮಾದರಿಯನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ.ಈ ಕೆಲಸದ ಗಮನವು ಸ್ಲಿಪ್ ಗುಣಾಂಕ k ಅನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸುವುದು, ಇದು ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ನ ಆಯಾಮವಿಲ್ಲದ ವಿನ್ಯಾಸದ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ.ಇಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾದ ಕೆಲಸವು 3 rpm ಮತ್ತು 4 rpm ನ ಕಡಿಮೆ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಸ್ಲಿಪ್ ಗುಣಾಂಕ k ಅನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲು ಹೊಸ ಆಧಾರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಪರಿಣಾಮಗಳು ನೇರವಾಗಿ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಟ್ಯಾಂಕ್‌ನ ಹೈಡ್ರೊಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಉತ್ತಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತವೆ.
ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ ತೆರೆದ ಮೇಲ್ಭಾಗದ ಆಯತಾಕಾರದ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯನ್ನು 147 ಸೆಂ.ಮೀ ಎತ್ತರ, 39 ಸೆಂ.ಮೀ ಎತ್ತರ, ಒಟ್ಟಾರೆ ಅಗಲ 118 ಸೆಂ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆ ಉದ್ದ 138 ಸೆಂ.ಮೀ (ಚಿತ್ರ 1).Camp49 ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಮುಖ್ಯ ವಿನ್ಯಾಸ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಆಯಾಮದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು.ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೌಲಭ್ಯವನ್ನು ಲೆಬನಾನಿನ ಅಮೇರಿಕನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ (ಬೈಬ್ಲೋಸ್, ಲೆಬನಾನ್) ಪರಿಸರ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಸಮತಲ ಅಕ್ಷವು ಕೆಳಗಿನಿಂದ 60 ಸೆಂ.ಮೀ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಎರಡು ಪ್ಯಾಡಲ್ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸುತ್ತದೆ.ಪ್ರತಿ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಚಕ್ರವು 4 ಪ್ಯಾಡಲ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿ ಪ್ಯಾಡಲ್ನಲ್ಲಿ 3 ಪ್ಯಾಡಲ್ಗಳು ಒಟ್ಟು 12 ಪ್ಯಾಡಲ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗೆ 2 ರಿಂದ 6 ಆರ್‌ಪಿಎಮ್‌ನ ಕಡಿಮೆ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಸೌಮ್ಯವಾದ ಆಂದೋಲನದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಿಶ್ರಣದ ವೇಗವು 3 ಆರ್‌ಪಿಎಂ ಮತ್ತು 4 ಆರ್‌ಪಿಎಂ.ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಪ್ರಮಾಣದ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ ಹರಿವು ಕುಡಿಯುವ ನೀರಿನ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಘಟಕದ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಟ್ಯಾಂಕ್ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಹರಿವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಮೀಕರಣ 42 ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ.ಎರಡೂ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗಗಳಿಗೆ, ವೇಗದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ \(\stackrel{\mathrm{-}}{\text{G}}\) 10 \({\text{sec}}^{-{1}}\) ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ , ರೆನಾಲ್ಡ್ಸ್ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ (ಕೋಷ್ಟಕ 1).
PIV ಅನ್ನು ದ್ರವ ವೇಗ ವಾಹಕಗಳ ನಿಖರ ಮತ್ತು ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಬಹಳ ದೊಡ್ಡ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ50.ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್ ಲ್ಯಾಬ್-ಸ್ಕೇಲ್ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್, ಲಾವಿಷನ್ ಪಿಐವಿ ಸಿಸ್ಟಮ್ (2017), ಮತ್ತು ಆರ್ಡುನೊ ಬಾಹ್ಯ ಲೇಸರ್ ಸೆನ್ಸರ್ ಟ್ರಿಗ್ಗರ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.ಸಮಯ-ಸರಾಸರಿ ವೇಗದ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು, PIV ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಅದೇ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ದಾಖಲಿಸಲಾಗಿದೆ.ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ಯಾಡಲ್ ತೋಳಿನ ಮೂರು ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಉದ್ದದ ಮಧ್ಯಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಗುರಿಯ ಪ್ರದೇಶವು ಇರುವಂತೆ PIV ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಮಾಪನಾಂಕ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಚೋದಕವು ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ ಅಗಲದ ಒಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಲೇಸರ್ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಸಂವೇದಕ ರಿಸೀವರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.ಪ್ರತಿ ಬಾರಿ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್ ಆರ್ಮ್ ಲೇಸರ್ ಪಥವನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸಿದಾಗ, PIV ಲೇಸರ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಮೆರಾದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರೋಗ್ರಾಮೆಬಲ್ ಟೈಮಿಂಗ್ ಯೂನಿಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸ್ ಮಾಡಲಾದ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲು PIV ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗೆ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಕಳುಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ.2 PIV ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಾಪನೆ ಮತ್ತು ಚಿತ್ರ ಸ್ವಾಧೀನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ಹರಿವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಅದೇ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ ಅನ್ನು 5-10 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ನಿರ್ವಹಿಸಿದ ನಂತರ PIV ಯ ರೆಕಾರ್ಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲಾಯಿತು.ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿರುವ ಮಾಪನಾಂಕ ಫಲಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಸಕ್ತಿಯ ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಉದ್ದದ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯ ಫಲಕದ ಮೇಲೆ ನೇರವಾಗಿ ಫ್ಲಾಟ್ ಲೈಟ್ ಶೀಟ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು PIV ಲೇಸರ್‌ನ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿ.ಪ್ರತಿ ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಪ್ರತಿ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗಕ್ಕೆ ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ರೆಕಾರ್ಡ್ ಮಾಡಿ ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಕ್ಕಾಗಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾದ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗಗಳು 3 rpm ಮತ್ತು 4 rpm.
ಎಲ್ಲಾ PIV ರೆಕಾರ್ಡಿಂಗ್‌ಗಳಿಗೆ, ಎರಡು ಲೇಸರ್ ಪಲ್ಸ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರವನ್ನು 6900 ರಿಂದ 7700 µs ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಕನಿಷ್ಠ 5 ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳ ಕಣಗಳ ಸ್ಥಳಾಂತರವನ್ನು ಅನುಮತಿಸಿತು.ನಿಖರವಾದ ಸಮಯ-ಸರಾಸರಿ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಚಿತ್ರಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಮೇಲೆ ಪೈಲಟ್ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು.40, 50, 60, 80, 100, 120, 160, 200, 240 ಮತ್ತು 280 ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ವೆಕ್ಟರ್ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಲಾಗಿದೆ.240 ಚಿತ್ರಗಳ ಮಾದರಿ ಗಾತ್ರವು ಸ್ಥಿರವಾದ ಸಮಯ-ಸರಾಸರಿ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡಲು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಪ್ರತಿ ಚಿತ್ರವು ಎರಡು ಚೌಕಟ್ಟುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.
ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್ನಲ್ಲಿನ ಹರಿವು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಸಣ್ಣ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಸಣ್ಣ ವಿಚಾರಣೆಯ ವಿಂಡೋ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಕಣಗಳು ಅಗತ್ಯವಿದೆ.ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಅಡ್ಡ-ಸಂಬಂಧ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಜೊತೆಗೆ ಗಾತ್ರ ಕಡಿತದ ಹಲವಾರು ಪುನರಾವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.50% ಅತಿಕ್ರಮಣದೊಂದಿಗೆ 48×48 ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳ ಆರಂಭಿಕ ಮತದಾನ ವಿಂಡೋ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಒಂದು ರೂಪಾಂತರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು 100% ಅತಿಕ್ರಮಣ ಮತ್ತು ಎರಡು ಅಡಾಪ್ಟೇಶನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ 32×32 ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳ ಅಂತಿಮ ಮತದಾನ ವಿಂಡೋ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿತು.ಜೊತೆಗೆ, ಗಾಜಿನ ಟೊಳ್ಳಾದ ಗೋಳಗಳನ್ನು ಹರಿವಿನಲ್ಲಿ ಬೀಜ ಕಣಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು, ಇದು ಪ್ರತಿ ಮತದಾನದ ಕಿಟಕಿಗೆ ಕನಿಷ್ಠ 10 ಕಣಗಳನ್ನು ಅನುಮತಿಸಿತು.PIV ರೆಕಾರ್ಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೋಗ್ರಾಮೆಬಲ್ ಟೈಮಿಂಗ್ ಯೂನಿಟ್ (PTU) ಒಳಗೆ ಪ್ರಚೋದಕ ಮೂಲದಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಲೇಸರ್ ಮೂಲ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಮರಾವನ್ನು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸ್ ಮಾಡಲು ಕಾರಣವಾಗಿದೆ.
ವಾಣಿಜ್ಯ CFD ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ANSYS ಫ್ಲೂಯೆಂಟ್ v 19.1 ಅನ್ನು 3D ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಮತ್ತು ಮೂಲ ಹರಿವಿನ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ.
ANSYS-ಫ್ಲುಯೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ-ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ನ 3D ಮಾದರಿಯನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ.ಮಾದರಿಯನ್ನು ಆಯತಾಕಾರದ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಮಾದರಿಯಂತೆ ಸಮತಲ ಅಕ್ಷದ ಮೇಲೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಎರಡು ಪ್ಯಾಡಲ್ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.ಫ್ರೀಬೋರ್ಡ್ ಇಲ್ಲದ ಮಾದರಿಯು 108 ಸೆಂ ಎತ್ತರ, 118 ಸೆಂ ಅಗಲ ಮತ್ತು 138 ಸೆಂ ಉದ್ದವಾಗಿದೆ.ಮಿಕ್ಸರ್ ಸುತ್ತಲೂ ಸಮತಲವಾದ ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ಸಮತಲವನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗಿದೆ.ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ಪ್ಲೇನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಅನುಸ್ಥಾಪನೆಯ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ಮಿಕ್ಸರ್ನ ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಬೇಕು ಮತ್ತು ಫಿಗ್ 3a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ ಒಳಗೆ ತಿರುಗುವ ಹರಿವಿನ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅನುಕರಿಸಬೇಕು.
3D ANSYS-ಫ್ಲುಯೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಮಾಡೆಲ್ ಜ್ಯಾಮಿತಿ ರೇಖಾಚಿತ್ರ, ANSYS-ಫ್ಲೂಯೆಂಟ್ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್ ಬಾಡಿ ಮೆಶ್ ಆನ್ ದಿ ಪ್ಲೇನ್ ಆಫ್ ಇಂಟರೆಸ್ಟ್, ANSYS-ಫ್ಲೂಯೆಂಟ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವು ಆಸಕ್ತಿಯ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ.
ಮಾದರಿ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯು ಎರಡು ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ದ್ರವವಾಗಿದೆ.ತಾರ್ಕಿಕ ವ್ಯವಕಲನ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ದ್ರವವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲು ಮೊದಲು ಸಿಲಿಂಡರ್ ಅನ್ನು (ಮಿಕ್ಸರ್ ಸೇರಿದಂತೆ) ಬಾಕ್ಸ್‌ನಿಂದ ಕಳೆಯಿರಿ.ನಂತರ ಸಿಲಿಂಡರ್ನಿಂದ ಮಿಕ್ಸರ್ ಅನ್ನು ಕಳೆಯಿರಿ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳು: ಮಿಕ್ಸರ್ ಮತ್ತು ದ್ರವ.ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಎರಡು ಪ್ರದೇಶಗಳ ನಡುವೆ ಸ್ಲೈಡಿಂಗ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ: ಸಿಲಿಂಡರ್-ಸಿಲಿಂಡರ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಂಡರ್-ಮಿಕ್ಸರ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ (Fig. 3a).
ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಚಲಾಯಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುವ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಮಾದರಿಗಳ ಅಗತ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಮಾದರಿಗಳ ಮೆಶಿಂಗ್ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡಿದೆ.ಘನ ಮೇಲ್ಮೈ ಬಳಿ ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಪದರಗಳೊಂದಿಗೆ ರಚನೆಯಿಲ್ಲದ ಜಾಲರಿಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ.ಸಂಕೀರ್ಣ ಹರಿವಿನ ನಮೂನೆಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲಾಗಿದೆಯೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು 1.2 ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರದೊಂದಿಗೆ ಎಲ್ಲಾ ಗೋಡೆಗಳಿಗೆ ವಿಸ್ತರಣೆ ಪದರಗಳನ್ನು ರಚಿಸಿ, \(7\mathrm{ x }{10}^{-4}\) m ನ ಮೊದಲ ಪದರದ ದಪ್ಪವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು \ ( {\text {y))^{+}\le 1.0\).ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಾನ್ ಫಿಟ್ಟಿಂಗ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ದೇಹದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.2.5 × \({10}^{-3}\) ಮೀ ಅಂಶದ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ಗಳ ಮುಂಭಾಗದ ಬದಿಯ ಗಾತ್ರವನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಮಿಕ್ಸರ್ ಮುಂಭಾಗದ ಗಾತ್ರ 9 × \({10}^{-3}\ ) ಮೀ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ.ಆರಂಭಿಕ ರಚಿತವಾದ ಜಾಲರಿಯು 2144409 ಅಂಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿತ್ತು (Fig. 3b).
ಎರಡು-ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ k–ε ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಆರಂಭಿಕ ಮೂಲ ಮಾದರಿಯಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್ ಒಳಗೆ ಸುತ್ತುತ್ತಿರುವ ಹರಿವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅನುಕರಿಸಲು, ಹೆಚ್ಚು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ದುಬಾರಿ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್ ಒಳಗೆ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಸುತ್ತುತ್ತಿರುವ ಹರಿವನ್ನು ಎರಡು CFD ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ: SST k–ω51 ಮತ್ತು IDDES52.ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಲು ಎರಡೂ ಮಾದರಿಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ PIV ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗಿದೆ.ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, SST k-ω ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಮಾದರಿಯು ದ್ರವ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಎರಡು-ಸಮೀಕರಣದ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮಾದರಿಯಾಗಿದೆ.ಇದು ವಿಲ್ಕಾಕ್ಸ್ k-ω ಮತ್ತು k-ε ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಮಾದರಿಯಾಗಿದೆ.ಮಿಶ್ರಣ ಕಾರ್ಯವು ಗೋಡೆಯ ಬಳಿ ವಿಲ್ಕಾಕ್ಸ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಮತ್ತು ಮುಂಬರುವ ಹರಿವಿನಲ್ಲಿ k-ε ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.ಹರಿವಿನ ಕ್ಷೇತ್ರದಾದ್ಯಂತ ಸರಿಯಾದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಇದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.ಪ್ರತಿಕೂಲ ಒತ್ತಡದ ಇಳಿಜಾರುಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಹರಿವಿನ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಇದು ನಿಖರವಾಗಿ ಊಹಿಸುತ್ತದೆ.ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, SST k-ω RANS (ರೆನಾಲ್ಡ್ಸ್-ಸರಾಸರಿ ನೇವಿಯರ್-ಸ್ಟೋಕ್ಸ್) ಮಾದರಿಯೊಂದಿಗೆ ವೈಯಕ್ತಿಕ ಎಡ್ಡಿ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ (DES) ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಡಿಫರ್ಡ್ ಎಡ್ಡಿ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ (IDDES) ವಿಧಾನವನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ.IDDES ಒಂದು ಹೈಬ್ರಿಡ್ RANS-LES (ದೊಡ್ಡ ಎಡ್ಡಿ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್) ಮಾದರಿಯಾಗಿದ್ದು ಅದು ಹೆಚ್ಚು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಬಳಕೆದಾರ ಸ್ನೇಹಿ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್ (SRS) ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.ಇದು ದೊಡ್ಡ ಸುಳಿಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು LES ಮಾದರಿಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಸುಳಿಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು SST k-ω ಗೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸುತ್ತದೆ.ಮಾದರಿಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಲು SST k-ω ಮತ್ತು IDDES ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳನ್ನು PIV ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಎರಡು-ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ k–ε ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಆರಂಭಿಕ ಮೂಲ ಮಾದರಿಯಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್ ಒಳಗೆ ಸುತ್ತುತ್ತಿರುವ ಹರಿವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅನುಕರಿಸಲು, ಹೆಚ್ಚು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ದುಬಾರಿ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್ ಒಳಗೆ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಸುತ್ತುತ್ತಿರುವ ಹರಿವನ್ನು ಎರಡು CFD ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ: SST k–ω51 ಮತ್ತು IDDES52.ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಲು ಎರಡೂ ಮಾದರಿಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ PIV ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗಿದೆ.ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, SST k-ω ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಮಾದರಿಯು ದ್ರವ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಎರಡು-ಸಮೀಕರಣದ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮಾದರಿಯಾಗಿದೆ.ಇದು ವಿಲ್ಕಾಕ್ಸ್ k-ω ಮತ್ತು k-ε ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಮಾದರಿಯಾಗಿದೆ.ಮಿಶ್ರಣ ಕಾರ್ಯವು ಗೋಡೆಯ ಬಳಿ ವಿಲ್ಕಾಕ್ಸ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಮತ್ತು ಮುಂಬರುವ ಹರಿವಿನಲ್ಲಿ k-ε ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.ಹರಿವಿನ ಕ್ಷೇತ್ರದಾದ್ಯಂತ ಸರಿಯಾದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಇದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.ಪ್ರತಿಕೂಲ ಒತ್ತಡದ ಇಳಿಜಾರುಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಹರಿವಿನ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಇದು ನಿಖರವಾಗಿ ಊಹಿಸುತ್ತದೆ.ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, SST k-ω RANS (ರೆನಾಲ್ಡ್ಸ್-ಸರಾಸರಿ ನೇವಿಯರ್-ಸ್ಟೋಕ್ಸ್) ಮಾದರಿಯೊಂದಿಗೆ ವೈಯಕ್ತಿಕ ಎಡ್ಡಿ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ (DES) ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಡಿಫರ್ಡ್ ಎಡ್ಡಿ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ (IDDES) ವಿಧಾನವನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ.IDDES ಒಂದು ಹೈಬ್ರಿಡ್ RANS-LES (ದೊಡ್ಡ ಎಡ್ಡಿ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್) ಮಾದರಿಯಾಗಿದ್ದು ಅದು ಹೆಚ್ಚು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಬಳಕೆದಾರ ಸ್ನೇಹಿ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಸ್ಕೇಲಿಂಗ್ (SRS) ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.ಇದು ದೊಡ್ಡ ಸುಳಿಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು LES ಮಾದರಿಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಸುಳಿಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು SST k-ω ಗೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸುತ್ತದೆ.ಮಾದರಿಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಲು SST k-ω ಮತ್ತು IDDES ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳನ್ನು PIV ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಒತ್ತಡ-ಆಧಾರಿತ ಕ್ಷಣಿಕ ಪರಿಹಾರಕವನ್ನು ಬಳಸಿ ಮತ್ತು Y ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿ.ಮಿಕ್ಸರ್‌ಗೆ ಜಾಲರಿಯ ಚಲನೆಯನ್ನು ನಿಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಅಕ್ಷದ ಮೂಲವು ಸಮತಲ ಅಕ್ಷದ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ತಿರುಗುವಿಕೆ ಅಕ್ಷದ ದಿಕ್ಕು Z ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿದೆ.ಎರಡೂ ಮಾದರಿಯ ಜ್ಯಾಮಿತಿ ಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಒಂದು ಜಾಲರಿ ಇಂಟರ್‌ಫೇಸ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಎರಡು ಬೌಂಡಿಂಗ್ ಬಾಕ್ಸ್ ಅಂಚುಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ತಂತ್ರದಂತೆ, ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗವು 3 ಮತ್ತು 4 ಕ್ರಾಂತಿಗಳಿಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.
ಮಿಕ್ಸರ್ ಮತ್ತು ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ನ ಗೋಡೆಗಳ ಗಡಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಗೋಡೆಯಿಂದ ಹೊಂದಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ ಮತ್ತು ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ನ ಮೇಲ್ಭಾಗದ ತೆರೆಯುವಿಕೆಯು ಶೂನ್ಯ ಗೇಜ್ ಒತ್ತಡದೊಂದಿಗೆ ಔಟ್ಲೆಟ್ನಿಂದ ಹೊಂದಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ (Fig. 3c).ಸರಳ ಒತ್ತಡ-ವೇಗ ಸಂವಹನ ಯೋಜನೆ, ಕನಿಷ್ಠ ಚೌಕಗಳ ಅಂಶಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಎಲ್ಲಾ ನಿಯತಾಂಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಎರಡನೇ ಕ್ರಮಾಂಕದ ಕಾರ್ಯಗಳ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಜಾಗದ ವಿವೇಚನೆ.ಎಲ್ಲಾ ಫ್ಲೋ ವೇರಿಯೇಬಲ್‌ಗಳ ಒಮ್ಮುಖ ಮಾನದಂಡವು ಸ್ಕೇಲ್ಡ್ ಶೇಷ 1 x \({10}^{-3}\) ಆಗಿದೆ.ಪ್ರತಿ ಸಮಯದ ಹಂತಕ್ಕೆ ಪುನರಾವರ್ತನೆಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ಸಂಖ್ಯೆ 20, ಮತ್ತು ಸಮಯದ ಹಂತದ ಗಾತ್ರವು 0.5 ° ತಿರುಗುವಿಕೆಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.ಪರಿಹಾರವು SST k-ω ಮಾದರಿಗೆ 8 ನೇ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು IDDES ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು 12 ನೇ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಒಮ್ಮುಖವಾಗುತ್ತದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಸಮಯದ ಹಂತಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗಿದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ಮಿಕ್ಸರ್ ಕನಿಷ್ಠ 12 ಕ್ರಾಂತಿಗಳನ್ನು ಮಾಡಿದೆ.3 ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ನಂತರ ಸಮಯದ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳಿಗಾಗಿ ಡೇಟಾ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿ, ಇದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಂತೆಯೇ ಹರಿವಿನ ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಣವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.ಪ್ರತಿ ಕ್ರಾಂತಿಗೆ ಸ್ಪೀಡ್ ಲೂಪ್‌ಗಳ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಹೋಲಿಸುವುದು ಕಳೆದ ನಾಲ್ಕು ಕ್ರಾಂತಿಗಳಿಗೆ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪುನರಾವರ್ತನೆಗಳು ಮಧ್ಯಮ ವೇಗದ ಬಾಹ್ಯರೇಖೆಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲಿಲ್ಲ.
ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗ, 3 rpm ಅಥವಾ 4 rpm ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಸಮಯದ ಹಂತವನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ.ಮಿಕ್ಸರ್ ಅನ್ನು 0.5 ° ಮೂಲಕ ತಿರುಗಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಸಮಯದ ಹಂತವನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಹಿಂದಿನ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದಂತೆ ಪರಿಹಾರವು ಸುಲಭವಾಗಿ ಒಮ್ಮುಖವಾಗುವುದರಿಂದ ಇದು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ.ಹೀಗಾಗಿ, 3 rpm, 0.0208 \(\stackrel{ \mathrm{-} ಗಾಗಿ 0.02 \(\stackrel{\mathrm{-}}{7}\) ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಸಮಯದ ಹಂತವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಎರಡೂ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಎಲ್ಲಾ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲಾಯಿತು. {3}\) 4 rpm.ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪರಿಷ್ಕರಣೆ ಸಮಯದ ಹಂತಕ್ಕಾಗಿ, ಸೆಲ್‌ನ ಕೋರೆಂಟ್ ಸಂಖ್ಯೆ ಯಾವಾಗಲೂ 1.0 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ.
ಮಾದರಿ-ಜಾಲರಿ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು, ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಮೊದಲು ಮೂಲ 2.14M ಜಾಲರಿ ಮತ್ತು ನಂತರ ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ 2.88M ಜಾಲರಿಯನ್ನು ಬಳಸಿ ಪಡೆಯಲಾಯಿತು.ಮಿಕ್ಸರ್ ದೇಹದ ಸೆಲ್ ಗಾತ್ರವನ್ನು 9 × \({10}^{-3}\) m ನಿಂದ 7 × \({10}^{-3}\) m ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಗ್ರಿಡ್ ಪರಿಷ್ಕರಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಎರಡು ಮಾದರಿಗಳ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆಯ ಮೂಲ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ ಮೆಶ್‌ಗಳಿಗೆ, ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಸುತ್ತಲಿನ ವಿವಿಧ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿನ ವೇಗ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಸರಾಸರಿ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ನಡುವಿನ ಶೇಕಡಾವಾರು ವ್ಯತ್ಯಾಸವು SST k-ω ಮಾದರಿಗೆ 1.73% ಮತ್ತು IDDES ಮಾದರಿಗೆ 3.51% ಆಗಿದೆ.IDDES ಹೆಚ್ಚಿನ ಶೇಕಡಾವಾರು ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಹೈಬ್ರಿಡ್ RANS-LES ಮಾದರಿಯಾಗಿದೆ.ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಅತ್ಯಲ್ಪವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಅನ್ನು 2.14 ಮಿಲಿಯನ್ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಮೂಲ ಜಾಲರಿಯನ್ನು ಬಳಸಿ ಮತ್ತು 0.5 ° ರ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಸಮಯದ ಹಂತವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಯಿತು.
ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿ ಆರು ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಎರಡನೇ ಬಾರಿಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು.ಎರಡು ಸರಣಿಯ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ವೇಗದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಕೆ ಮಾಡಿ.ಎರಡು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಗುಂಪುಗಳ ನಡುವಿನ ಸರಾಸರಿ ಶೇಕಡಾವಾರು ವ್ಯತ್ಯಾಸವು 3.1% ಆಗಿತ್ತು.ಪ್ರತಿ ಪ್ರಯೋಗಕ್ಕೂ PIV ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಮರುಮಾಪನ ಮಾಡಲಾಯಿತು.ಪ್ರತಿ ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿದ ವೇಗವನ್ನು ಅದೇ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ PIV ವೇಗದೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಕೆ ಮಾಡಿ.ಈ ಹೋಲಿಕೆಯು ಬ್ಲೇಡ್ 1 ಗಾಗಿ 6.5% ನಷ್ಟು ಗರಿಷ್ಠ ಶೇಕಡಾವಾರು ದೋಷದೊಂದಿಗೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ಸ್ಲಿಪ್ ಅಂಶವನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸುವ ಮೊದಲು, ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ನಲ್ಲಿ ಸ್ಲಿಪ್ನ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ವೈಜ್ಞಾನಿಕವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ, ಇದು ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ನ ಪ್ಯಾಡ್ಲ್ಗಳ ಸುತ್ತ ಹರಿವಿನ ರಚನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.ಕಲ್ಪನಾತ್ಮಕವಾಗಿ, ನೀರಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳ ವೇಗವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಸ್ಲಿಪ್ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ.ಈ ವೇಗವು ಬ್ಲೇಡ್ ವೇಗದ 75% ಆಗಿರಬೇಕು ಎಂದು ಸಾಹಿತ್ಯವು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಗಾಗಿ 0.25 ನ ak ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.ಹರಿವಿನ ವೇಗ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಈ ಸ್ಲಿಪ್ ಅನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು PIV ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ವೇಗದ ಸ್ಟ್ರೀಮ್‌ಲೈನ್‌ಗಳ ಬಳಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.ಬ್ಲೇಡ್ 1 ಶಾಫ್ಟ್‌ಗೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಒಳಗಿನ ಬ್ಲೇಡ್ ಆಗಿದೆ, ಬ್ಲೇಡ್ 3 ಹೊರಗಿನ ಬ್ಲೇಡ್ ಆಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಲೇಡ್ 2 ಮಧ್ಯದ ಬ್ಲೇಡ್ ಆಗಿದೆ.
ಬ್ಲೇಡ್ 1 ರ ವೇಗದ ಸ್ಟ್ರೀಮ್‌ಲೈನ್‌ಗಳು ಬ್ಲೇಡ್ ಸುತ್ತಲೂ ನೇರ ತಿರುಗುವ ಹರಿವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.ಈ ಹರಿವಿನ ಮಾದರಿಗಳು ರೋಟರ್ ಮತ್ತು ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ನಡುವೆ ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತವೆ.ಚಿತ್ರ 4a ನಲ್ಲಿ ಕೆಂಪು ಚುಕ್ಕೆಗಳ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ನೋಡುವಾಗ, ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಸುತ್ತಲೂ ಮರುಬಳಕೆಯ ಹರಿವಿನ ಮತ್ತೊಂದು ಅಂಶವನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕವಾಗಿದೆ.ಹರಿವಿನ ದೃಶ್ಯೀಕರಣವು ಮರುಬಳಕೆಯ ವಲಯಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ ಹರಿವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಈ ಹರಿವು ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಬಲಭಾಗದಿಂದ ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ತುದಿಯಿಂದ ಸುಮಾರು 6 ಸೆಂ.ಮೀ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಸಮೀಪಿಸುತ್ತದೆ, ಬಹುಶಃ ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಹಿಂದಿನ ಕೈಯ ಮೊದಲ ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಪ್ರಭಾವದಿಂದಾಗಿ, ಇದು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ.4 rpm ನಲ್ಲಿ ಹರಿವಿನ ದೃಶ್ಯೀಕರಣವು ಅದೇ ನಡವಳಿಕೆ ಮತ್ತು ರಚನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗಗಳೊಂದಿಗೆ.
3 rpm ಮತ್ತು 4 rpm ನ ಎರಡು ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಮೂರು ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳ ವೇಗ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಗ್ರಾಫ್‌ಗಳು.3 rpm ನಲ್ಲಿ ಮೂರು ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ಸರಾಸರಿ ವೇಗವು ಕ್ರಮವಾಗಿ 0.15 m/s, 0.20 m/s ಮತ್ತು 0.16 m/s ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು 4 rpm ನಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ಸರಾಸರಿ ವೇಗವು 0.15 m/s, 0.22 m/s ಮತ್ತು 0.22 m/ ಕ್ರಮವಾಗಿ ರು.ಮೂರು ಹಾಳೆಗಳ ಮೇಲೆ.
ವೇನ್ 1 ಮತ್ತು 2 ರ ನಡುವೆ ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಹರಿವಿನ ಮತ್ತೊಂದು ರೂಪವು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ವೆಕ್ಟರ್‌ನ ದಿಕ್ಕಿನಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾದ ನೀರಿನ ಹರಿವು ವೇನ್ 2 ರ ಕೆಳಗಿನಿಂದ ಮೇಲಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತಿದೆ ಎಂದು ವೆಕ್ಟರ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಚಿತ್ರ 4b ನಲ್ಲಿ ಚುಕ್ಕೆಗಳ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯಿಂದ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಈ ವಾಹಕಗಳು ಬ್ಲೇಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಲಂಬವಾಗಿ ಮೇಲಕ್ಕೆ ಹೋಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಬಲಕ್ಕೆ ತಿರುಗಿ ಕ್ರಮೇಣ ಕೆಳಗಿಳಿಯುತ್ತವೆ.ಬ್ಲೇಡ್ 1 ರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ, ಕೆಳಮುಖವಾದ ವಾಹಕಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಎರಡೂ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವೆ ರೂಪುಗೊಂಡ ಮರುಬಳಕೆಯ ಹರಿವಿನಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ಸುತ್ತುವರಿಯುತ್ತದೆ.4 rpm ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ವೈಶಾಲ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಎರಡೂ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಅದೇ ಹರಿವಿನ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಬ್ಲೇಡ್ 3 ರ ವೇಗ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಹಿಂದಿನ ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ವೇಗ ವೆಕ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಬ್ಲೇಡ್ 3 ರ ಕೆಳಗಿನ ಹರಿವನ್ನು ಸೇರುವುದರಿಂದ ಗಮನಾರ್ಹ ಕೊಡುಗೆಯನ್ನು ನೀಡುವುದಿಲ್ಲ. ಬ್ಲೇಡ್ 3 ರ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯ ಹರಿವು ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಏರುತ್ತಿರುವ ಲಂಬವಾದ ವೇಗ ವೆಕ್ಟರ್‌ನಿಂದಾಗಿ.
ಬ್ಲೇಡ್ 3 ರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ವೇಗ ವಾಹಕಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 4c ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಮೂರು ಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು.ಮೊದಲ ಸೆಟ್ ಬ್ಲೇಡ್ನ ಬಲ ಅಂಚಿನಲ್ಲಿರುವ ಸೆಟ್ ಆಗಿದೆ.ಈ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿರುವ ಹರಿವಿನ ರಚನೆಯು ಬಲಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಮೇಲಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಅಂದರೆ ಬ್ಲೇಡ್ 2 ಕಡೆಗೆ).ಎರಡನೇ ಗುಂಪು ಬ್ಲೇಡ್ನ ಮಧ್ಯಭಾಗವಾಗಿದೆ.ಈ ಸ್ಥಾನಕ್ಕೆ ವೇಗ ವೆಕ್ಟರ್ ಯಾವುದೇ ವಿಚಲನವಿಲ್ಲದೆ ಮತ್ತು ತಿರುಗುವಿಕೆ ಇಲ್ಲದೆ ನೇರವಾಗಿ ಮೇಲಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.ವೇಗದ ಮೌಲ್ಯದಲ್ಲಿನ ಇಳಿಕೆಯು ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ತುದಿಗಿಂತ ಎತ್ತರದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.ಮೂರನೇ ಗುಂಪಿಗೆ, ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳ ಎಡ ಪರಿಧಿಯಲ್ಲಿದೆ, ಹರಿವು ತಕ್ಷಣವೇ ಎಡಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ನ ಗೋಡೆಗೆ.ವೇಗ ವೆಕ್ಟರ್ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹರಿವು ಮೇಲಕ್ಕೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹರಿವಿನ ಭಾಗವು ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ.
ಎರಡು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಮಾದರಿಗಳು, SST k–ω ಮತ್ತು IDDES, 3 rpm ಮತ್ತು 4 rpm ಗೆ ಸಮಯ-ಸರಾಸರಿ ವೇಗದ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬ್ಲೇಡ್ ಸರಾಸರಿ ಉದ್ದದ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ.ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ನಾಲ್ಕು ಸತತ ತಿರುಗುವಿಕೆಗಳಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ವೇಗದ ಬಾಹ್ಯರೇಖೆಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಪೂರ್ಣ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, IDDES ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಸಮಯ-ಸರಾಸರಿ ವೇಗದ ಬಾಹ್ಯರೇಖೆಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 6a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ SST k - ω ನಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ಸಮಯ-ಸರಾಸರಿ ವೇಗದ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 6a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.6b.
IDDES ಮತ್ತು SST k-ω ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಸಮಯ-ಸರಾಸರಿ ವೇಗದ ಲೂಪ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ, IDDES ವೇಗದ ಲೂಪ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಚಿತ್ರ 7 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ 3 rpm ನಲ್ಲಿ IDDES ನೊಂದಿಗೆ ರಚಿಸಲಾದ ವೇಗದ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿ. ಮಿಕ್ಸರ್ ಪ್ರದಕ್ಷಿಣಾಕಾರವಾಗಿ ತಿರುಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತೋರಿಸಿರುವ ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಹರಿವನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ.7 I ಚತುರ್ಭುಜದಲ್ಲಿ ಬ್ಲೇಡ್ 3 ರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹರಿವಿನ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ ಇದೆ ಎಂದು ನೋಡಬಹುದು, ಏಕೆಂದರೆ ಮೇಲಿನ ರಂಧ್ರದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದಾಗಿ ಹರಿವು ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲ್ಪಡುವುದಿಲ್ಲ.ಚತುರ್ಭುಜ II ರಲ್ಲಿ ಹರಿವಿನ ಯಾವುದೇ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಹರಿವು ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ನ ಗೋಡೆಗಳಿಂದ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಚತುರ್ಭುಜ III ರಲ್ಲಿ, ನೀರು ಹಿಂದಿನ ಚತುರ್ಭುಜಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ವೇಗದಲ್ಲಿ ತಿರುಗುತ್ತದೆ.I ಮತ್ತು II ಚತುರ್ಭುಜಗಳಲ್ಲಿನ ನೀರನ್ನು ಮಿಕ್ಸರ್ನ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಅಂದರೆ ತಿರುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಹೊರಕ್ಕೆ ತಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ).ಮತ್ತು ಕ್ವಾಡ್ರಾಂಟ್ III ರಲ್ಲಿ, ಆಂದೋಲನದ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳಿಂದ ನೀರನ್ನು ಹೊರಗೆ ತಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ.ಈ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿರುವ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ ಸ್ಲೀವ್ ಅನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ.ಈ ಚತುರ್ಭುಜದಲ್ಲಿ ಸುತ್ತುತ್ತಿರುವ ಹರಿವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಟ್ಟಿದೆ.ಕ್ವಾಡ್ರಾಂಟ್ IV ಗಾಗಿ, ವೇನ್ 3 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಾಳಿಯ ಹರಿವು ಫ್ಲೋಕ್ಯುಲೇಟರ್ ಗೋಡೆಯ ಕಡೆಗೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎತ್ತರವು ಮೇಲ್ಭಾಗದ ತೆರೆಯುವಿಕೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಕ್ರಮೇಣ ಅದರ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಜೊತೆಗೆ, ಕೇಂದ್ರ ಸ್ಥಳವು ನೀಲಿ ಚುಕ್ಕೆಗಳ ದೀರ್ಘವೃತ್ತಗಳಿಂದ ತೋರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಂತೆ III ಮತ್ತು IV ಚತುರ್ಭುಜಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿರುವ ಸಂಕೀರ್ಣ ಹರಿವಿನ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.ಈ ಗುರುತಿಸಲಾದ ಪ್ರದೇಶವು ಪ್ಯಾಡಲ್ ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸುತ್ತುತ್ತಿರುವ ಹರಿವಿನೊಂದಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಸುತ್ತುತ್ತಿರುವ ಚಲನೆಯನ್ನು ಗುರುತಿಸಬಹುದು.ಇದು I ಮತ್ತು II ಚತುರ್ಭುಜಗಳಿಗೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಆಂತರಿಕ ಹರಿವು ಮತ್ತು ಪೂರ್ಣ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಹರಿವಿನ ನಡುವೆ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ ಇರುತ್ತದೆ.
ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ.6, IDDES ಮತ್ತು SST k-ω ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದಾಗ, ವೇಗದ ಬಾಹ್ಯರೇಖೆಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಬ್ಲೇಡ್ 3 ಕ್ಕಿಂತ ಕೆಳಗಿನ ವೇಗದ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ. SST k-ω ಮಾದರಿಯು ಬ್ಲೇಡ್ 3 ಮೂಲಕ ವಿಸ್ತೃತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಹರಿವನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. IDDES ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ.
ಕ್ವಾಡ್ರಾಂಟ್ III ರಲ್ಲಿ ಮತ್ತೊಂದು ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು.IDDES ನಿಂದ, ಮೊದಲೇ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ ತೋಳುಗಳ ನಡುವಿನ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಹರಿವಿನ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಸ್ಥಾನವು ಮೂಲೆಗಳಿಂದ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ಬ್ಲೇಡ್ನ ಒಳಭಾಗದಿಂದ ಕಡಿಮೆ ವೇಗದ ಹರಿವಿನಿಂದ ಬಲವಾಗಿ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಅದೇ ಸ್ಥಳಕ್ಕಾಗಿ SST k–ω ನಿಂದ, ಬಾಹ್ಯರೇಖೆಯ ರೇಖೆಗಳು IDDES ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇತರ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಂದ ಯಾವುದೇ ಸಂಗಮ ಹರಿವು ಇಲ್ಲ.
ಹರಿವಿನ ನಡವಳಿಕೆ ಮತ್ತು ರಚನೆಯ ಸರಿಯಾದ ತಿಳುವಳಿಕೆಗಾಗಿ ವೇಗ ವೆಕ್ಟರ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ರೀಮ್‌ಲೈನ್‌ಗಳ ಗುಣಾತ್ಮಕ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.ಪ್ರತಿ ಬ್ಲೇಡ್ 5 ಸೆಂ.ಮೀ ಅಗಲವಿರುವುದರಿಂದ, ಪ್ರಾತಿನಿಧಿಕ ವೇಗದ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಅಗಲದಾದ್ಯಂತ ಏಳು ವೇಗ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಬ್ಲೇಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಗಿಂತ ಎತ್ತರದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ವೇಗದ ಪರಿಮಾಣದ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ತಿಳುವಳಿಕೆಯು ವೇಗದ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪ್ರತಿ ಬ್ಲೇಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು 2.5 ಸೆಂ.ಮೀ.ನಷ್ಟು ಲಂಬವಾಗಿ 10 ಸೆಂ.ಮೀ ಎತ್ತರದವರೆಗೆ ನಿರಂತರ ಅಂತರದಲ್ಲಿ ರೂಪಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಹಿತಿಗಾಗಿ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ S1, S2 ಮತ್ತು S3 ನೋಡಿ.ಅನುಬಂಧ A. ಚಿತ್ರ 8 ಪ್ರತಿ ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ಮೇಲ್ಮೈ ವೇಗ ವಿತರಣೆಯ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ (Y = 0.0) PIV ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಮತ್ತು ANSYS-ಫ್ಲುಯೆಂಟ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು IDDES ಮತ್ತು SST k-ω ಬಳಸಿ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ.ಎರಡೂ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಮಾದರಿಗಳು ಫ್ಲೋಕುಲೇಟರ್ ಬ್ಲೇಡ್ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹರಿವಿನ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅನುಕರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಬ್ಲೇಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವೇಗ ವಿತರಣೆಗಳು PIV, IDDES ಮತ್ತು SST k-ω.x-ಅಕ್ಷವು ಪ್ರತಿ ಹಾಳೆಯ ಅಗಲವನ್ನು ಮಿಲಿಮೀಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಮೂಲವು (0 ಮಿಮೀ) ಹಾಳೆಯ ಎಡ ಪರಿಧಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ (50 ಮಿಮೀ) ಹಾಳೆಯ ಬಲ ಪರಿಧಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.
ಬ್ಲೇಡ್ಗಳು 2 ಮತ್ತು 3 ರ ವೇಗ ವಿತರಣೆಗಳನ್ನು Fig.8 ಮತ್ತು Fig.8 ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ.ಅನುಬಂಧ A ಯಲ್ಲಿ S2 ಮತ್ತು S3 ಎತ್ತರದೊಂದಿಗೆ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬ್ಲೇಡ್ 1 ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.2 ಮತ್ತು 3 ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳ ವೇಗದ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನೇರವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬ್ಲೇಡ್‌ನ ತುದಿಯಿಂದ 10 ಸೆಂ.ಮೀ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಅದೇ ವೈಶಾಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.ಇದರರ್ಥ ಹರಿವು ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಏಕರೂಪವಾಗಿರುತ್ತದೆ.IDDES ನಿಂದ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲ್ಪಟ್ಟ PIV ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ ಇದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ.ಏತನ್ಮಧ್ಯೆ, SST k–ω ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಕೆಲವು ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ 4 rpm ನಲ್ಲಿ.
ಬ್ಲೇಡ್ 1 ಎಲ್ಲಾ ಸ್ಥಾನಗಳಲ್ಲಿ ವೇಗದ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ನ ಒಂದೇ ಆಕಾರವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯಗೊಳಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯ, ಏಕೆಂದರೆ ಮಿಕ್ಸರ್‌ನ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಸುಳಿಯು ಎಲ್ಲಾ ತೋಳುಗಳ ಮೊದಲ ಬ್ಲೇಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.ಅಲ್ಲದೆ, IDDES ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, PIV ಬ್ಲೇಡ್ ವೇಗದ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳು 2 ಮತ್ತು 3 ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು, ಅವುಗಳು ಬ್ಲೇಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ 10 ಸೆಂ.ಮೀ.