بررسی مدل عددی سلول های جریان های ثانویه در کانال های ذوزنقه ای و تاثیر آن بر پرش هیدرولیکی

مطالعه سلول های جریان های ثانویه امری پرهزینه و نیازمند تجهیزات آزمایشگاهی مجهزی است، لذا پژوهشگران، دینامیک سیالات محاسباتی CFD را روشی مقرونبهصرفه برای مدلسازی میدانند. در تحقیق حاضر ویژگی های سلول های جریان های ثانویه در کانال های ذوزنقه با زوایای جانبی 45و60 و75 درجه، تحت تاثیر5 دبی مختلف در نرم افزار Flow3D شبیه سازی شده است. نتایج مدلسازی نشان داده است که رابطه عکس بین سرعت ثانویه در جهت عرض کانال x و سرعت در جهت عمق جریان z وجود دارد. علاوه بر این مشاهده شد که با افزایش شیب دیواره جانبی کانال از 45به 75 درجه سرعت جریان ثانویه در امتداد x افزایش یافته و در امتداد z کاهش می یابد. در ضمن مقادیر سرعت های جریان ثانویه در امتداد x و z با افزایش عدد فرود به ترتیب افزایش و کاهش مییابند.حداکثر سرعت جریان های ثانویه در جهت عمود بر محور جریان x در مقطع45 درجه به مقطع75درجه در عدد فرود 10و 71٪ است و حداکثر سرعت جریان ثانویه در جهت عمود بر سطح جریان z در مقطع 74 درجه نسبت به مقطع 45 درجه در عدد فرود2 و 88٪ بوده است. علاوه بر این مشاهده شد با افزایش شیب دیواره جانبی کانال افت انرژی نیز افزایش یافت.

Keywords:

جریان های ثانویه , کانال های ذوزنقه , پرش هیدرولیکی , تنش برشی مرز