Dancing in the Pipe

Athanasia Kalpakli
Ramis Örlü
P. Henrik Alfredsson
Linné FLOW Centre & CCGEx
KTH Mechanics
Royal Institute of Technology
Osquars Backe 18
100 44 Stockholm
Sweden

Dean vortices in the cross-section of a curved pipe

Vortices created by the imbalance of a centrifugal force and a radial pressure gradient in a curved pipe move fluid from the inner wall (left side) towards the outer wall. These so called 'Dean vortices' (referring to the two symmetric structures in the rightmost figure) are common features of flows in curved geometries and occur in nature, such as in rivers, and technical applications, such as in heat exchangers and piping systems, where they are sometimes specifically generated for particle separation or filtration purposes.

By measuring the speed of tracer particles it is possible to obtain snapshots of the three dimensional velocity field in a cross plane and thereby capture the unsteady behavior of the vortices under turbulent flow conditions. Surrounded by an irregular and chaotic environment, the couple of 'undetermined' vortices appears to 'dance.' Sometimes they dance together while at other times one of them is taking the lead by swinging its partner (referring to the three snapshots to the left). Nonetheless, on average, they successfully manage to keep up an ordered, laminar-like, appearance as a harmonic couple.

پارچه‌های سه بعدی ایرانی برای استفاده در هواگردها

محققان کشور موفق به تولید پارچه‌های سه بعدی شدند که برای بدنه‌ هواگردهای رادار گریز، افزایش عمر سازه‌ها و دیگر صنایع به کار می‌رود.

به گزارش مهر، این محصول از چند لایه پارچه دو بعدی تشکیل شده که توسط دسته سومی از نخ‌ها با فاصله‌ای مشخص به هم متصل شده‌اند.

این پارچه با کمک ماشین تخت بافت تار و پودی و با اضافه کردن رشته سومی از نخ‌ها با فاصله‌های مشخص به هم دوخته می‌شوند. این امر باعث بهبود کارایی کامپوزیت‌ها، عبوردهی بهتر جریان هوا و رسیدن به وزن کمتر با استحکام بیشتر خواهد شد.

پارچه تولید شده در کامپوزیت‌ها برای رسیدن به استحکام بیشتر و وزن کمتر به کار برده می شود از این رو پارچه تولید شده علاوه بر آنکه در ساخت خودروهای زرهی و قایق‌های تندرو به کار برده می‌شود، در بهبود کارایی بتن و افزایش عمر ساختمان‌ها نیز کاربرد دارد.

این منسوجات همچنین در صنایع هوافضا و عمران به عنوان تقویت کننده یک صفحه کامپوزیتی در بدنه هواپیماهای رادار گریز، ترمیم کننده پل ها، پوشاک ورزشی، لباس های محافظ، صنایع اتومبیل سازی و کامپوزیت ها نیز استفاده می‌شود.

زمانی که از منسوج سه بعدی در کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود با توجه به اتصال لایه‌ها به هم، علاوه بر اینکه نخ‌های متصل کننده استحکام را افزایش می‌دهد مانع از بوجود آمدن تنش برشی می‌شود ضمن آنکه فرآیند عبور دهی هوا را نیز تسهیل می‌کند.