تحليل مقارن لحقل السرعة بالقرب من فوهة النفخ

2026-08-05

تحليل مقارن لحقل السرعة بالقرب من فوهة النفخ

يتضح من الشكل أعلاه أن تدفق الهواء عند مداخل الهواء في مختلف أنواع سكاكين الهواء يدخلها بسرعة 3 م/ث، وذلك بفضل تأثير معادلة الضغط الناتج عن صفيحة الشبكة المثقبة، أو تأثير توزيع الضغط الناتج عن صفيحة التوزيع، ثم يندفع عبر فوهة الهواء إلى داخل سكين الهواء داخل صندوق الاختبار. في مختلف أنواع سكاكين الهواء، تتوزع مناطق الهواء الساخن عالي السرعة بكثافة في فتحات سكين الهواء وما حولها، ويعتمد مستوى وكثافة هذه المناطق على عدد فوهات الهواء وبنية سكين الهواء.

في المقابل:

بما أن سكين الهواء من النوع I يحتوي على فوهة هواء واحدة فقط، فإن قيمة سرعة الهواء الساخن تكون أكبر ما يمكن عند موضع فتحة فوهة الهواء، وهناك العديد من المناطق عالية السرعة، ومعظمها موزع خارج فوهة الهواء؛

يتميز موضع السكين الهوائي من النوع الثاني، بخلاف فوهتي الهواء، بمنطقة متناظرة ورفيعة عالية السرعة، وتكون سرعة الهواء الساخن كبيرة، ويكون الهواء عالي السرعة أكثر تركيزًا؛

في المناطق الخارجية لفوهتي الهواء من النوع الثالث من السكين الهوائي، تكون قيمة سرعة الهواء الساخن هي الأدنى، وتكون منطقة الهواء الساخن عالي السرعة هي الأقل، والتوزيع غير مركز؛

في فوهتي سكين الهواء من النوع الرابع، يتوزع الهواء الساخن عالي السرعة بكثافة داخل فتحة الفوهة وخارجها، وتكون منطقة التوزيع هي الأوسع والأكثر تركيزًا. سرعة الهواء الساخن عند فوهة سكين الهواء من النوع الرابع والنوع الثاني.

في صندوق اختبار سكين الهواء من النوع الأول، تكون منطقة قمة الموجة عالية السرعة على سطح قطعة القطب هي الأوسع، ويكون التذبذب هو الأكثر اعتدالًا، وتكون منطقة قاع الموجة منخفضة السرعة هي الأقل، ويكون التوحيد هو الأفضل؛

تتخذ تقلبات السرعة على سطح قطعة القطب في غرف اختبار السكين الهوائي من النوعين الثاني والثالث شكل قمم متموجة، وتتوزع قمم وقيعان الموجات بشكل غير منتظم ومتعرج نسبيًا. وتكون تقلبات السرعة على سطح قطعة القطب غير منتظمة، وتكون التجانس في أسوأ حالاته.

يتوزع توزيع سرعة السطح لقطعة القطب في صندوق اختبار سكين الهواء من النوع الرابع على طول خط التلال في اتجاه الطول، مع استمرارية جيدة، وتذبذب سلس، وتناظر أمامي وخلفي، واتساق جيد، وقد تحسنت القيمة في منطقة الحوض منخفضة السرعة بشكل ملحوظ، ويأتي التوحيد في المرتبة الثانية فقط. (انظر الشكل أ).

بمقارنة نتائج الحسابات العددية والمحاكاة لأنواع هياكل السكاكين الهوائية الأربعة، يمكننا الحصول على ما يلي:

(1) صندوق اختبار سكين الهواء من النوع الرابع يتميز بأفضل توزيع لآثار تدفق الهواء الساخن ويغطي أكبر مساحة سطحية لقطعة القطب.

(2) منطقة السرعة العالية في فوهة سكين الهواء من النوع الرابع هي الأوسع، وتناسق السرعة الداخلية والخارجية هو الأفضل، وأداء التأثير هو الأفضل.

(3) إن تجانس سرعة سطح قطعة القطب في صندوق اختبار سكين الهواء من النوع الرابع أقل من تجانسها في سكين الهواء من النوع الأول، إلا أن سكين الهواء من النوع الأول يحتوي على فوهة هواء واحدة فقط، وبالتالي فإن تدفق الهواء محدود نسبيًا. ونظرًا للخصائص المتفوقة لسكين الهواء من النوع الرابع، فقد تم اختياره كعنصر تنفيذ نهائي، مما يعكس بشكل كامل فعالية تجفيف قطع القطب في صندوق التجفيف.