مقایسه مدلهای آشفتگی مختلف جهت شبیه سازی عددی سه بعدی جریان در سرریز جانبی و صحت سنجی نتایج با مدل فیزیکی

سرریزهای جانبی به طور گسترده ای در مهندسی هیدرولیک، آبیاری، و کاربردهای مهندسی محیط برای تنظیم و اندازهگیری جریان، مورد استفاده قرار می گیرند. جریان در سرریز جانبی مثالی از جریان متغیر مکانی (SVF) با کاهش دبیمی باشد. جریان خروجی از سرریز جانبی به دلیل تغییرات در پروفیل سطح جریان به صورت سه بعدی می باشد. در اینتحقیق با استفاده از نرم افزار انسیس فلوینت، الگوی جریان سه بعدی در حالت آشفته برای سرریز جانبی مستطیلی، قرارگرفته درکانال افقی مستطیلی، با استفاده از تمام مدل های آشفتگی دو معادله ای ، مدلسازی عددی شده و از روشVOF برای بررسی روند تغییرات سطح آب استفاده شده است. هدف از تحقیق حاضر تعیین پارامتر های جریان از قبیلتوزیع بردار های سرعت، پروفیل سطح جریان، ناحیه ی جدایی جریان، ناحیه ی رکود و صفحه تقسیم کننده جریان، بااستفاده از مدل های آشفتگی مختلف، و تعیین مدل آشفتگی بهینه می باشد. برای صحت سنجی، نتایج حاصل از مدل هایعددی با مدل آزمایشگاهی دانشگاه کنکوردیا کانادا (2010) مقایسه گردید. در شبیه سازی پارامترهای ذکر شده به جزناحیه جدایی جریان، نتایج حاصل از تمام مدلهای آشفتگی تطبیق خوبی با نتایج مدل آزمایشگاهی داشت. اما با استفادهاز مدل آشفتگی k-ω ناحیه جدایی جریان هم به خوبی شبیه سازی شده و طول و عرض ناحیه جدایی به دقت محاسبهگردید و این مدل به عنوان مدل آشفتگی بهینه انتخاب گردید.

Keywords:

سرریز جانبی , مدل آشفتگی , پروفیل سطح آزاد جریان , انسیس فلوینت , روش VOF