شبیه سازی جریان در کانالهای مستطیلی دارای آبگیر

به طورکلی آبگیر های جانبی برای انتقال آب براثر مزارع کشاورزی و سیستم های آبیاری زهکشی مورد استفاده قرار می گیرند . در این مطالعه میدان جریان درون آبگیرهای جانبی ۹۰ درجه با استفاده از نرم افزار FLOW-۳D شبیه سازی می گردد . تغییرات سطح آزاد جریان به وسیله طرح VOF مدل سازی می شود . همچنین برای شبیه سازی آشفتگی میدان جریان از مدلهای آشفتگی k-ε استاندارد و RNG k-ε بهره گرفته شد . بر اساس نتایج مدل سازی عددی مدل آشفتگی RNG k-ε آشفتگی میدان جریان را با دقت بالاتری تخمین زد . درصد خطای مطلق میانگین ( MAPE ) برای مدل های آشفتگی k-ε استاندارد و RNG k-ε به ترتیب برابر ۰/۰۲۰ , ۲/۳۱۵ به دست آمد. مقدار MAPE برای محور طولی مجاور دیواره داخلی محور مرکزی و دیواره خارجی کانال فرعی به ترتیب  برابر ۱/۷۸۹ , ۱/۹۹۶ , ۲/۳۱۵ تخمین زده شد . بنابراین مدل عددی تغییرات سطح آزاد میدان جریان را با دقت قابل قبولی مدل سازی کرد . در ادامه اثرات شیب کف کانال بر روی الگوی جریان آبگیرهای جانبی با زاویه اتصال ۹۰ درجه مورد بررسی قرار گرفت بر اساس نتایج حاصل شده از تاثیرات شیب کف کانال با افزایش شیب به مقدار ویسکوزیته دینامیکی میدان جریان افزایش می یابد . با افزایش شیب بستر کانال به مقدار ۰/۰۲۵ ، مقدار حداکثر عدد فرود جریان مساوی ۱/۹۹۸ به دست آمده که حاکی از وقوع رژیم جریان فوق بحرانی در ابتدای کانال پایین دست است بر اساس نتایج شبیه سازی عددی با افزایش شیب بستر کانال مقدار انرژی آشفتگی میدان محاسباتی نیز با افزایش همراه است .

Keywords:

کانال باز ,   الگوی جریان شیب , کف , شبیه سازی عددی ,  سطح آزاد جریان