شبیه سازی سه بعدی پرش هیدرولیکی با در نظر گرفتن مدلهای مختلف آشفتگی تحت اعداد فرود پایین با استفاده از نرم افزار FLOW 3D

پرش یا جهش هیدرولیکی، از نوع جریان­های متغییر سریع است و در اثر تغییر حالت جریان از فوق بحرانی به زیر بحرانی رخ می دهد که در بسیاری از کارهای عملی با آن روبرو بوده . چنانچه آب در قسمتی از مسیر دارای حالت فوق بحرانی باشد و بنا به مشخصات و موقعیت خاص کانال بخواهد تغییر حالت دهد، عمق جریان در مسیر نسبتاً کوتاهی به میزان قابل ملاحظه­ای افزایش یافته و درنتیجه ضمن ایجاد افت انرژی محسوس، از میزان سرعت به اندازه قابل توجهی کاسته می­گردد. در این تحقیق در نظر است تا از نرم­افزار FlOW-3D که یکی از قویترین و پرکاربردترین نرم­افزارهای علم دینامیک سیالات محاسباتی بشمار می­رود جهت مدلسازی یک فلوم آزمایشگاهی و شبیه سازی عبور جریان در آن و ایجاد پرش هیدرولیکی در محدوده اعداد فرود بین 1.7 تا 3 استفاده گردد. این نرم­افزار جهت شبیه سازی آشفتگی جریان می­تواند از مدلهای آشفتگی k-e ، RNG و LES استفاده نماید. لذا در این تحقیق سعی می­شود که با توجه به اهمیت پرش هیدرولیکی و نیز آشفتگی­های ناشی از آن در اعداد فرود بین 7/1 تا 3 و تأثیر این موارد بر سازه ، با شبیه­سازی یک مدل آزمایشگاهی ، قابلیت ­های نرم­افزار را به چالش کشیده و اقدام به صحت سنجی نتایج برنامه با واقعیت در سه مدل آشفتگیk-e ، RNG و LES نماییم. مشاهدات بیانگر آنست که با افزایش دبی ورودی جریان میزان دقت نتایج در سه مدل آشفتگی k-e و RNG و LES افزایش می­یابد. ضمن اینکه مدل آشفتگی LES نتایج به مراتب دقیقتری ارائه می­دهد.

Keywords:

نرم افزار FlOW-3D , پرش هیدرولیکی , مدل آشفتگی k-e و RNG و LES