مقایسه روش های اختلاطی و حجم سیال برای شبیه سازی عددی اختلاط آب و هوا در جریان غیرریزشی روی سرریزهای پلکانی

Publish Year: 1392
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 202

This Paper With 24 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JWSC-20-4_004

تاریخ نمایه سازی: 11 مرداد 1400

Abstract:

از آنجا که سرریزهای پلکانی میتوانند با اتلاف انرژی، نقش مهمی در کاهش ابعاد حوضچه های آرامش پایین دست سدها و در نتیجه طراحی اقتصادی آنها ایفا نمایند، مطالعه و بررسی این سرریزها مورد علاقه مهندسان هیدرولیک میباشد. معمولا شناخت هوادهی سطحی در سرریزهای پلکانی، مهم و قابل توجه است. در این مقاله به منظور بررسی توانایی روشهای اختلاطی و حجم سیال، با استفاده از نرم افزار فلوئنت،
چگونگی ورود هوا به داخل آب در سرریزهای پلکانی شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی عددی مربوط به سطح آزاد، مولفه های سرعت و غلظت هوای محبوس در آب و چگونگی ورود هوا به داخل آب با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفتهاند. براساس نتایج بهدست آمده، در نواحی شروع هوادهی که اختلاط زیاد آب و هوا وجود دارد، روش اختلاطی نسبت به روش حجم سیال سطح آزاد را بهتر شبیه سازی میکند.
بر روی پله هایی که نزدیکتر به محل شروع اختلاط آب و هوا هستند، نتایج دو روش اختلاطی و حجم سیال در خصوص پیشبینی توزیع سرعت بههم نزدیک هستند (مقدار ریشه میانگین مربعات خطا برای روش اختلاطی برابر ۲۵/۰ و برای روش حجم سیال برابر ۲۳/۰ است). اما در پله هایی که فاصله آنها از نقطه شروع هوادهی بیشتر است و اختلاط کاملتر آب و هوا انجام شده، روش اختلاطی نتایج بهنسبت بهتری ارایه
میدهد (مقدار ریشه میانگین مربعات خطا برای روش اختلاطی برابر ۲۳/۰ و برای روش حجم سیال برابر ۳۳/۰ است). همچنین زمان همگرایی روش اختلاطی در مقایسه با روش حجم سیال بسیار کمتر است بهطوریکه این زمان میتواند ۵-۴ برابر کاهش یابد.