بهینه سازی شکل سرریزها و پله ها

در این پژوهش، روشی برای بهبود شکل سرریزها و پله ها پیشنهاد می شود. روند به دست آوردن شکل پیشنهادی اینگونهاست که نخست شکل مستطیلی برای سازه در نظر گرفته شده و سپس جریان عبوری از روی آن، به کمک معادلات خطوطجریان در قلمرو محاسباتی مبتنی بر مختصات کارتزین با نوشتن نرمافزاری به زبان ++C به دست آمد. در مرحلهی بعدهندسه ی شکل سرریز متناسب با مختصات یکی از خطوط جریان نزدیک به سرریز بهبود یافت. سپس با انتقال مختصاتفیزیکی به فضای محاسباتی، شکل مرز جامد به شکل خط جریان نزدیک و با تکرار فرآیند و حل معادله ی خطوط جریاندر فضای محاسباتی جدید نزدیکترین شکل به خط جریان حاصل گردید. فرآیند تا هنگامیکه اختلاف مختصات شکلنسبت به مراحل قبل تغییر چندانی نیافت، تکرار شد. برای آزمودن عملکرد شکل پیشنهادی به دست آمده از خطوط جریان،نخست یک کانال بسته که در مسیر آن، یک پله رو به جریان قرار داشت، به کمک نرم افزار متنباز OpenFOAMمدلسازی گشت و نتایج آن با مدل آزمایشگاهی موجود ،صحت سنجی شد. سپس مدل اولیه با مدل پیشنهادی مقایسهگشت. نتایج حاصل از خروجی نرم افزار OpenFOAM برای افت انرژی شکل ثانویه تا حدود 30 % نسبت به شکل اولیهکاهش داشته است.

Keywords:

خط جریان , مختصات کارتزین , توابع جریان , OpenFOAM