مدل سازی و تحلیل جریان داخل کانال پله ای با استفاده از نرم افزار انسیس- فلوئنت

این پژوهش بر روی تحلیل عددی جریان سیال در یک کانال پله ای پسروی دو بعدی با نسبت انبساط 1:2 تمرکز دارد. از آب به عنوان سیال کاری و از نرم افزار انسیس فلوئنت برای شبیه سازی استفاده شده است. اندازه گیری ها در بازه عددی رینولدز 100 تا 4000 ، که در محدوده ی جریان های آرام، گذر و آشفته قرار دارد، انجام شد. تغییرات سرعت افقی در اعداد رینولدز مختلف در بخش های مختلف کانال بررسی شد. همچنین جدایش های جریان در مکان های مختلف کانال مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده گردید که با افزایش رینولدز ورودی، طول اتصال مجدد افزایش یافت. هم چنین در سرعت های بالا که جریان از حالت آرام به گذر تغییر می کرد، جدایش های دیگری در بخش های مختلف کانال مشاهده گردید. با افزایش رینولدز در جریان داخل کانال تعداد جدایش های به وجود آمده افزایش پیدا کرد. داده های شبیه سازی با داده های تجربی در دسترس مقایسه شد. مشاهده گردید که داده های تئوری تطابق خوبی با داده های تجربی دارند. بخصوص در رینولدز های پایین، داده های خوبی حاصل شد. به عنوان مثال در عدد رینولدز 300 ، نسبت طول اولین جدایش به گام پله X1/h با درصد خطای 8/89 نسبت به داده های تجربی به دست آمد. همچنین در این مقاله درباره استفاده از مدل آشفتگی مناسب برای شبیه سازی جریان روی کانال پله ای مطالعاتی انجام شد و نتایج مطلوبی حاصل گردید.

Keywords:

جدایش جریان , عدد رینولدز , اتصال مجدد , آشفتگی