شبیه سازی عددی استهلاک انرژی در مواجهه با انقباض هلالی شکل مسیر جریان
عنوان مقاله: شبیه سازی عددی استهلاک انرژی در مواجهه با انقباض هلالی شکل مسیر جریان
شناسه ملی مقاله: JR_IJSWR-52-5_010
منتشر شده در در سال 1400
شناسه ملی مقاله: JR_IJSWR-52-5_010
منتشر شده در در سال 1400
مشخصات نویسندگان مقاله:
رسول دانشفراز - Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Iran.
احسان امین وش - M.sc student, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Iran.
حمیدرضا عباس زاده - M.sc student, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Iran
خلاصه مقاله:
رسول دانشفراز - Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Iran.
احسان امین وش - M.sc student, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Iran.
حمیدرضا عباس زاده - M.sc student, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Iran
از روشهای کنترل و کاهش انرژی جریان، استفاده از سازههای مستهلککننده انرژی و تشکیل پرش هیدرولیکی است. یکی از انواع این سازهها، المانهای تنگشدگی در مسیر جریان است که منجر به افت انرژی جریان عبوری میشود. در تحقیق حاضر به بررسی عددی تاثیر تنگشدگی هلالیشکل بهعنوان سازه مستهلک کننده انرژی در مسیر جریان فوقبحرانی با استفاده از نرم افزار FLOW-۳D پرداخته شده است. با بررسی نتایج حاصل از شبیهسازی، مدل آشفتگی RNG بهعلت برخورداری از دقت بیشتر و پائین بودن درصد خطای نسبی و خطای مطلق نسبت بهسایر مدلها، از میان ۴ مدل آشفتگی RNG، k-ε، k-ω و LES انتخاب شد. در این مطالعه، دامنه عدد فرود بعد از دریچه بهعنوان موثرترین پارامتر بدونبعد در استهلاک انرژی از ۸/۲ تا ۵/۷ تغییر کرده و مقادیر تنگشدگی از طرفین ۵ و ۵/۷ سانتیمتر میباشد. نتایج حاکی از آن است که در تمامی حالات استفاده از تنگشدگی هلالیشکل، استهلاک انرژی ناشی از تنگشدگی بهترتیب در تنگشدگی ۵ و ۵/۷ سانتیمتر براساس افت انرژی نسبت به بالادست ۶۲/۲۴% و ۸۴/۲۹% و نسبت به پائیندست ۱۴/۴۶% و ۴۲/۴۸% بیشتر از پرش کلاسیک آزاد است. هم چنین با بررسی نتایج بهدست آمده مشاهده شد که تنگشدگی هلالیشکل در مقایسه با انقباض ناگهانی، حاصل از مطالعات محققین پیشین، عملکرد بهتری از نظر میزان افت انرژی دارد. براساس نتایج حاصل از شبیهسازی با افزایش عدد فرود بالادست، افت انرژی نسبت به بالادست و پائیندست تنگشدگی هلالیشکل افزایش یافته به طوری که استفاده از المانهای تنگشدگی باعث کاهش عدد فرود در پائیندست مقطع تنگشدگی در بازه ۶/۱ الی ۳/۲ شده است.
کلمات کلیدی: energy dissipation, Crescent-shaped contraction, Froude number, Hydraulic jump, turbulence model
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1658809/