شبیهسازی عددی پرش هیدرولیکی بر روی بسترهای موجدار مثلثی شکل

پرش هیدرولیکی به منظور استهلاک انرژی در پایین دست سازه های هیدرولیکی از جمله سرریزها، تندآب ها ودریچه ها مورد استفاده قرار می گیرد. بررسی محققین نشان میدهد که بستر موجدار و زبر در کاهش عمق ثانویه و طول پرش هیدرولیکی موثر میباشد. در این تحقیق با استفاده از مدل آشفتگی K-Ԑ استاندارد و با بکارگیری نرم افزار دینامیک محاسباتی فلوئنت، پرش هیدرولیکی بر روی بستر موجدار مثلثی شکل به صورت دو بعدی شبیه سازی شد. ضمنا سطح آزاد جریان با روش جزء حجم سیال VOF تعیین گردید. در مدلسازی عددی، پرش ایجاد شده در یک فلوم مستطیلی با بستر موجدار مثلثی و بلافاصله بعد از دریچه و در محدوده اعداد فرود 3 تا 7/5 می باشد. لازم به ذکر است که جهت شبیه سازی این پرش مناسبترین مش بندی تعیین گردیده است. نتایج عددی نشان داد که مدل آشفتگی K-Ԑ استاندارد و روش جزء حجم سیال VOF برای پیش بینی پروفیل های سطح آب در پرش هیدرولیکی بر بستر موجدار مثلثی شکل مناسب بوده و خطای مقادیر سطح آب به دست آمده از مدل های عددی و اندازه گیری شده مابین 3 تا 7 درصد است. نتایج همچنین نشان داد که مقدار عمق پایاب روی بسترهای موجدار مثلثی شکل نسبت به بستر صاف (در شرایط هیدرولیکی یکسان) به طور متوسط 34/8 درصد کوچکتر است. همچنین تاثیر بستر موجدار مثلثی شکل بر خصوصیات پرش هیدرولیکی در اعداد فرود مختلف در این مدل مورد بررسی قرار گرفت.

Keywords:

بستر موجدار مثلثی , پرش هیدرولیکی , روش VOF , مدل آشفتگی , فلوئنت , عمق پایاب