مقایسه مدل های توربولانسی در بررسی جریان رویه ای بر روی سرریزهای پلکانی با استفاده از مدل عددی

سرریز پلکانی یکی از انواع مهم سرریزها در سدها می باشد. سرریزهای پلکانی ضمن اینکه موجب کاهش سرعت و افت انرژی بیشتر از طریق ایجاد تلاطم میگردند، باعث افزایش قدرت خودپالایی رودخانه بواسطه هوادهی مناسب در ناحیهپلکانهای سرریز میشود. در طراحی این سرریزها معمولا از مدل فیزیکی استفاده میشود که مستلزم صرف هزینه و زمان زیاد میباشد. اما توسعه کامپیوترهای با سرعت بالا راه را برای انجام فعالیت در زمینه دینامیک سیالات محاسباتیهموار کرده است و با استفاده از آن میتوان از صرف هزینه و زمان زیاد جلوگیری نمود. در این مطالعه هدف تجزیه وتحلیل جریان رویهای در دو بعد با استفاده از مدلهای ادی ویسکوزیته و سپس انتخاب مناسبترین مدل برای مدلکردن گردابههای چرخشی گوشه پلهها میباشد که مدل محاسباتی مورد نظر در اینجا نیز مدل کامپیوتری FLUENTمیباشد. در این تحقیق از مدلهای دو معادلهای که جزو مدلهای کامل محسوب میشوند برای شبیهسازی جریانهای کاملا آشفته و گردابههای چرخشی گوشه پله در جریان رویهای، مدلهایK-E ا ستاندارد وK-W استاندارد م ورد بررسی قرار گرفتند و از بین این دو مدل آشفتگی، مدل K-Wاستاندارد بهترین جواب را در مدلکردن گردابه- ها در گوشه پله داشت که استهلاک انرژی بیشتر از طریق حفظ تداوم جریانهای چرخشی افقی پایدار میباشد که درزیر بستر کاذب اتفاق میافتد. نتایج مطالعه نشان میدهد شبیهسازی عددی یک روش سودمند و موثر برای پیشبینی جریانهای چرخشی و پیچیده در سرریزهای پلکانی محسوب میشود

Keywords:

سرریز پلکانی , جریان رویهای , مدل عددی FLUENT , مدلهای آشفتگی , مدلهایK-E استاندارد , و مدلK-W استاندارد