بررسی پرش هیدرولیکی جریان چگال در اثر تغییر عمق پایاب پایین دست سرریز با استفاده از نرم افزار Fluent

در علم هیدرولیک، پرش هیدرولیکی پدیده ای برگشت ناپذیر از نوع جریان متغیر سریع است که بیشتر در جریان های با سطح آزاد مثل جریان رودخانه ها و جریان خروجی از سرریزها و دریچه ها مورد بحث قرار می گیرد. پرش هیدرولیکی، جریان چگال و جریان آشفته در طبیعت به وفور رخ می دهند. شناخت این پدیده ها گامی مهم در طراحی سازه های مناسب جهت کنترل جریان سیالات می باشد. افت ناگهانی بستر علاوه بر ایجاد پرش هیدرولیکی، جریان بالا دست خود را نیز تحت تاثیر قرار می دهد و می تواند موجب تغییر مکان پرش هیدرولیکی رخ داده در بالادست، مانند نقطه شکست شیب، گردد. در این مطالعه به بررسی رفتار جریان چگال بر سطح شیب دار ، در حالی که در پایین دست شیب تغییر عمق در کف فلوم رخ دهد، پرداخته شده است. ابتدا به منظور مدل سازی با کمک نتایج مطالعات تجربی گارسیا، مدلی مشابه در نرم افزار فلوئنت طراحی و سپس به منظور صحت سنجی، خروجی ها با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید. سپس با افزودن اثر افت بستر در پایین دست شیب و تغییر عمق آن در پنج حالت به مطالعه تاثیر تغییر عمق بستر بر خصوصیات جریان و پرش هیدرولیکی پرداخته شد. نتایج نشان داد با افزایش عمق فرو افتادگی بستر، پرش هیدرولیکی مجددی در محل افت ایجاد می شود، که باعث استهلاک مجدد انرژی جریان چگال می گردد و همچنین این افزایش عمق بر محل وقوع پر ش هیدرولیکی محل شکست شیب تاثیر گذار است.

Keywords:

پرش هیدرولیکی , دینامیک سیالات محاسباتی جریان چگال , Fluent