بررسی عددی جریان درون یک کانال با سطح آزاد حول استوانه عمودی

در این تحقیق به تاثیر عدد رینولدز و فرود و تغییر عرض کانال بر پارامتر های هیدرولیکی جریان در اطراف مانع استوانه ای درون کانال روباز با بستر ثابت به صورت سه بعدی با کمک نرم افزار ANSYS-CFX پرداخته شده و برای مدلسازی جریان از معادلات متوسط گیری شده در زمان ناویراستوکس و برای مدلسازی آشفتگی از مدل (RNG) k-ε استفاده گردیده و جهت شبیه سازی سطح آزاد از روش VOF استفاده شده است . این بررسی نشان داد در جریان های با رینولدز ثابت, افزایش عدد فرود باعث افزایش طول ناحیه آشفتگی در پشت استوانه شده و در جریانهای با فرود ثابت, افزایش عدد رینولدز باعث کاهش طول آشفتگی می گردد. همچنین، افزایش عرض کانال موجب افزایش طول اشفتگی و کاهش اختلاف ارتفاع سطح آزاد در طرفین استوانه گردید. لازم به ذکر است با توجه به متقارن بودن هندسه و شرایط مرزی حاکم بر جریان، از نصف حوزه،به عنوان حوزه محاسباتی استفاده گردیده است.

Keywords:

جریان دو فازی , روش VOF , شبیه سازی عددی سه بعدی , استوانه عمودی ثابت , سطح آزاد