Анализа вртложног језгра и структуре турбуленције у правој цеви кружног попречног пресека иза кола аксијалних вентилатора применом PIV, LDA i HWA метода ; Analysis of the vortex core and turbulence structure behind axial fans in a straight pipe using PIV, LDA and HWA methods

У дисертацији се истражује структура турбулентног вихорног струјања које је генерисано обртним колом аксијалног вентилатора. Комплексност тродимензијског нехомогеног анизотропног турбулентног брзинског поља захтевала је сложен експериментални и теоријски приступ, сједињен са комплексним нумеричким поступцима. Применом корелационо-спектралне теорије турбуленције изложена је математичка интерпретација структуралне анализе турбуленције. Оваквим теоријским разматрањем дата су физичка тумачења сложених међудејстава средњег и флуктуационог брзинског поља која карактеришу процесе турбулентног преноса. Анализа вртложног језгра и статистичких карактеристика турбулентног вихорног струјања у цеви иза кола аксијалних вентилатора заснива се на најсавременијим експерименталним истраживањима. У том смислу примењени су савремени мерни системи који обухватају класичне мерне сонде, стерео ПИВ анемометрију, стерео ПИВ са брзим камерама и ласерима (ТР ПИВ), ласер Доплер анемометрију (ЛДА) и то једнокомпонентну и двокомпонентну, као и оригиналне анемометарске сонде са загрејаним влакнима (HWA). Мерења и принципи мерења су заједно разматрани са софистицираним мерно-нумеричким методама за аквизицију и статистичку обраду мерених података, као и за калибрацију и анализу грешака и мерне несигурности. Бројни експерименти су реализовани како на инсталацији која је добијена модификацијама постојећег мерног штанда, тако и на целокупно новој изграђеној експерименталној инсталацији.На основу оригиналних резултата мерења у раду се детаљно истражује утицај типа и режима рада аксијалног вентилатора на структуру турбуленције и механизам турбулентног преноса. Посебно се проучава феномен прецесије вртложног језгра, као и феномени нелокалног турбулентног преноса и неградијентне турбулентне дифузије. При томе се анализирају утицаји Рејнолдсовог и вихорног броја, као и броја обртаја и углова лопатица кола на ове појаве. Физичка интерпретација експерименталних података указује на значајна структурална својства вртложног турбулентног језгра и смицајног ...