شبیه سازی جریان و بررسی فشار دینامیکی بر روی جام پرتابی مثلثی

یکی از موثرترین روشها برای پراکنش انرژی از طریق ورود هوا به جریان آب خروجی از سرریزها، پرتاب کردن آن به هوادر مسافتی حتی الامکان دورتر از سازههای اصلی سد با استفاده از سیستم پرش اسکی است. این سازهها اغلب با جامپرتابی دایروی شکل همراه بوده و با توجه به میزان شعاع انحنا و زاویه انحراف جام، منجر به تغییر جهت جریان سریع ورودی به جام، پرتاب آن به هوا و در نهایت فرود آمدن آن در نقطهای مطمئن و دور از سرریز و سایر متعلقات سدمیگردند. لازم به ذکر است که بیشتر تحقیقهای انجام شده در سالهای قبل مختص جام پرتابی دایروی بوده است، چرا که جام مثلثی اولین بار در سال 2002 معرفی شده است. لذا با توجه به جدید بودن این موضوع، به نظر میرسد هنوز سوالات متعددی در مورد آنها وجود دارد. هدف از انجام این پژوهش، استفاده از روش عددی در تحلیل جریان دو فازیعبوری از جام پرتابی مثلثی به منظور مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی و بررسی پارامتر فشار دینامیکی بر روی آن است. به منظور دستیابی به اهداف مذکور با استفاده از نرم افزار فلوئنت، معادلات رینولدز درحالت دوبعدی و ناماندگار برای جریان آشفته حل شدهاند. جهت مدل کردن جریان آشفته از مدل آشفتگی RNG) k-ε و به منظور شبیهسازی جریان دوفازی آب و هوا از روش حجم سیال استفاده شده است. در تحقیق حاضر پس از ارائه رابطهای برای محاسبه حداکثر ارتفاع معادل فشار دینامیکی بر روی جام مشخص گردید، که فشار دینامیکی بر روی جام، تابع عدد فرود جریان، زاویه جام و عمق جریان است و این پارامتر مستقل از ارتفاع جام مثلثی میباشد.

Keywords:

جام پرتابی مثلثی , پرش اسکی , جریان دوفازی , مدل آشفتگی , (RNG) k-ε , فشار دینامیکی بر روی جام مثلثی