بررسی عددی تاثیر زبری روی سرعت جریان و سلولهای جریان ثانویه در خم 90 درجه با نرم افزار FLUENT

در مسیر رودخانه ها و کانال های ساخت بشر انحناهای متعددی دیده می شود که این امر باعث ایجاد پیچیدگی های فراوان در بررسی خصوصیات هیدرولیکی جریان در آنها می شود. وجود خم، سبب بروز پدیده هایی مثل فرسایش دیواره ی خارجی و رسوبگذاری در دیواره ی داخلی خم و درنتیجه تغییر مسیر رودخانه، شیبدار شدن سطح آب وغیره می شود. علت پدیده های فوق وجود جریان های ثانویه و سرعت در خم ها می باشد. عوامل متعددی نظیر زبری جداره ها و بستر کانال می تواند بر اندازه ی سرعت در قوس موثر باشد. از آنجا که رودخانه ها وکانال های موجود در طبیعت دارای جداره ها و بستر زبر می باشد، در نتیجه بررسی اثر زبری جداره ها و بستر روی شرایط جریان در کانال ها، به خصوص در خم ها، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اثر همزمان زبری و قوس در جریان، بررسی ساختار جریان را پیچیده کرده است. در این تحقیق به مطالعه ی تغییر سرعت جریان و جریان ثانویه در اثر اعمال زبری در قوس 90 درجه پرداخته شده است. جهت شبیه سازی عددی از نرم افزار FLUENT استفاده شده است. برای صحت سنجی نتایج آزمایشگاهی و تاثیر زبری در نرم افزار از مدل آشفتگی k-ɛ(RNG) استفاده شده است. نتایج حاکی از کاهش اندازه ی سرعت در اثر اعمال زبری است.

Keywords:

خم , سلول جریان ثانویه , نرمافزار FLUENT , زبری , مدل آشفتگی k-ɛ(RNG)