بهینه سازی شکل پله ی رو به جریان

در این پژوهش، روشی برای بهبود شکل سرریزها و پله ها پیشنهاد میشود. روند به دست آوردن شکل پیشنهادی این گونه است کهنخست شکل مستطیلی برای سازه در نظر گرفته شده و سپس جریان عبوری از روی آن، به کمک معادلات خطوط جریان در قلمرومحاسباتی مبتنی بر مختصات کارتزین با نوشتن نرم افزاری به زبان ++C به دست آمد. در مرحله ی بعد هندسه ی شکل سرریز متناسب با مختصات یکی از خطوط جریان نزدیک به سرریز بهبود یافت. سپس با انتقال مختصات فیزیکی به فضای محاسباتی، شکل مرزجامد به شکل خط جریان نزدیک و با تکرار فرآیند و حل معادله ی خطوط جریان در فضای محاسباتی جدید نزدیک ترین شکل بهخط جریان حاصل گردید. فرآیند تا هنگامی که اختلاف مختصات شکل نسبت به مراحل قبل تغییر چندانی نیافت، تکرار شد. برایآزمودن عملکرد شکل پیشنهادی به دست آمده از خطوط جریان، نخست یک کانال بسته که در مسیر آن، یک پله رو به جریان قرارداشت به کمک نرم افزار متن باز OpenFOAM مدلسازی گشت و نتایج آن با مدل آزمایشگاهی موجود ،صحت سنجی شد. سپس مدل اولیه با مدل پیشنهادی مقایسه گشت. نتایج حاصل از خروجی نرم افزار OpenFOAM برای افت انرژی شکل ثانویه تا حدود30% نسبت به شکل اولیه کاهش داشته است و جریان های گردابه ای کاملا حذف گردید.

Keywords:

خط جریان , دیواره هدایت , توابع جریان , مختصات کارتزین , Open FOAM