مدل سازی عددی جریان رسوبدار بر روی کف مشبک با میله های متقاطع

تحلیل جریان بر روی آبگیر کفی مانند بسیاری از مسایل مهندسی هیدرولیک پیچیده بوده و نیاز به تحلیل سه بعدی جریان دارد.. یکی از روشهای رایج در شبیهسازی سازههای هیدرولیکی استفاده از روشهای عددی مبتنی بر دینامیک سیالات محاسباتیCFD است که کاربر را قادر میسازدتا با به کارگیری معادله های حاکم بر میدان جریان، جریان سیال در محیط را بررسی کند. در تحقیق حاضر از نرم افزارFlow-3D برای مدل سازی عددی تحقیقات آزمایشگاهی بینا که بر روی آبگیر کف مشبک با میله های متقاطع در دو حالت جریان زلال و رسوبدار انجام گرفته است، استفاده گردید. تعداد 27 مدل برای حالت جریان زلال و 9 مدل برای حالت جریان رسوبدار )بار بستر(، با شرایط هیدرولیکی متفاوت و مطابق شرایط آزمایشگاهی اجرا گردید. پس از واسنجیهایی که در مورد زبری کف کانال، معادله انتقال آشفتگی، اندازه مش، معادله انتقال رسوب و ضریب بار بستر صورت گرفت، صحت نتایج مدلهای عددی در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از پژوهش نشاندهنده عمکرد قابل قبول مدل عددی میباشد. برای هر آزمایش ضریب تخلیه کف مشبک محاسبه شد، سپس رابطه بیبعدی با استفاده از آنالیز ابعادی بین متغیر وابسته و متغیرهای مستقل استخراج شد و رابطه مناسبی برای ضریب تخلیه کف مشبک با ویژگیهای هندسی متفاوت برازش داده شد. روابط برازشی این تحقیق با روابط برازشی بینا مقایسه گردید. برآورد ضریب تخلیه کف های مشبک با روابط برازشی این تحقیق در حالت بدون رسوب منجر به ایجاد میانگین خطای6/4درصدی و در حالت رسوبدار منجر به میانگین خطای4/3درصد میشود.

Keywords:

نرم افزار , Flow-3D , کف مشبک با میلههای متقاطع , ضریب تخلیه , بار بستر , آشفتگی جریان