شبیه سازی عددی الگوی جریان سه بعدی در تلاقی کانال های باز

در این تحقیق الگوی جریان در تلاقی ۹۰ درجه دو کانال مستطیلی، به صورت سه بعدی و با استفاده از Fluent ۶.۳ مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور شبیه سازی جریان آشفته از مدل آشفتگی تنش رینولدز استفاده و جریان به صورت ماندگار تحلیل شده است. برای صحت سنجی نتایج حاصله، از نتایج آزمایشگاهی شیومیت استفاده گردیده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل عددی با داده های آزمایشگاهی  نشان می دهد که مدل مزبور الگوی کلی جریان در محل تلاقی کانال ها را در حد مناسبی شبیه سازی کرده و متوسط خطای پیش بینی سرعت در طول کانال اصلی بین ۵/۳ تا ۱۰ درصد می باشد. همچنین تاثیر نسبت دبی بر ابعاد ناحیه جدایی جریان ایجاد شده در کانال اصلی پایین دست تلاقی و توزیع تنش برشی بستر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که در اثر افزایش نسبت دبی، طول و عرض ناحیه جدایی کاهش می یابد. شاخص شکل ناحیه جدایی محاسبه شده در این تحقیق دارای مقدار میانگین ۱۸/۰ بوده که در محدوده مقادیر آزمایشگاهی قرار دارد. از سوی دیگر با افزایش نسبت دبی حداکثر تنش برشی بستر کاهش می یابد.

Keywords:

: تقاطع ۹۰ درجه , ناحیه جدایی جریان , تنش برشی , مدلسازی عددی , مدل آشفتگی تنش رینولدز