بررسی سه بعدی میدان فشار در سرریزهای پلکانی

با پیشرفت روزافزون سختافزار و نرم افزارهای کامپیوتری، استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی راهحلی مطمئن و ارزان جهت شبیه سازی جریانهای مختلف میباشد. ازاینرو در این پژوهش، به شبیه سازی عددی میدان فشار برای سرریز پلکانی با پلکانهای شیب معکوس، با استفاده از مدل آزمایشگاهی فلدر و همکاران(۲۰۱۲ الف) پرداخته شده است. در این تحقیق نرم افزار FLOW-۳D با به کارگیری روش VOF و مدل آشفتگی RNG k-، پس از صحت سنجی و کسب اطمینان از عملکرد مناسب آن در شبیه سازی جریان بر روی این سرریزها، به عنوان ابزار مدلسازی انتخاب گردید. با تغییر شیب معکوس پله ها و شیب کلی سرریز رفتار جریان و میدانهای فشار مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. مشاهده گردید که اعمال شیب معکوس به پله ها، نتیجه مطلوبی در توزیع فشار بر روی پله های سرریز و همچنین میدان فشار افقی و قائم پله ها دارد، بطوریکه میدان فشار افقی که ماکزیمم مقدار آن در نزدیکی لبه خارجی پله قرار داشت، کاهش یافت و همچنین تاثیر بسزایی در فشار منفی موجود در نزدیکی لبه بالایی وجه قائم دارد، که این اثر ارتباط مستقیمی در برابر پدیده مخرب کاویتاسیون دارد.

Keywords:

دینامیک سیالات محاسباتی , سرریز پلکانی , شیب معکوس , میدان فشار , .FLOW-۳D