تحلیل جریان آشفته عبوری پس از تغییر مسیر ناگهانی مقاطع بسته

جریان آشفته یکی از انواع پیچیده جریان محسوب میشود که تاکنون بصورت تحلیلی، میدان مشخصههای آن محاسبه نشدهاند. در این مطالعه به شبیهسازی جریان دوبعدی غیردائمی عبوری بر روی یک پله در کانال بسته پرداخته شده است. بدین منظور با تغییر شرایط هندسی وهیدرولیکی مقطع از جمله زاویه پله و اعداد رینولدز مختلف برای نسبت بازشدگی 3 به اندازه گیری طول ناحیه چرخشی جریان ازلبه پله پرداخته شده و سپس اثراضافه شدن جریان ثانویه در 1/3 ارتفاع پله h نیز برای شرایط مذکور مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا جهت اطمینان از صحت مدل، پروفیل سرعت در یک انبساط ناگهانی با استفاده از مدل های مختلف آشفتگی با نتایج آزمایشگاهی ایتون و جانسون مورد مقایسه قرار گرفته و بر مبنای نتایج بدست آمده ناشی از این مدلسازی، مشاهده شده است که در تحلیل دو بعدی مدل آشفتگیk  RNG بهترین مدل در شبیهسازی جریان چرخشی پشت پله میباشد. با بررسی نتایج مدلسازی مشخص گردیده است که با افزایش زاویه پله و عدد رینولدز برای نسبت بازشدگی ٣ طول ناحیه چرخشی اندازهگیری شده از لبه پله افزایش مییابد. همچنین افزایش عدد رینولدز درهنگام اضافه شدن جریان ثانویه در پای پله باعث کاهش قطر گردابه شده است و در نتیجه کاهش طول ناحیه چرخشی جریان میشود. علاوه بر این با افزایش ضریب فشارcp طول ناحیه چرخشی جریان ابتدا افزایش و پس از آن ثابت باقی میماند.

Keywords:

جریان غیردائمی , نسبت بازشدگی , عدد رینولدز , طول ناحیه چرخشی جریان , مدل آشفتگیk  RNG / ضریب فشار CP