بررسی و آنالیز عددی تاثیر شدت اختلاط در بدنه جریان غلیظ با استفاده مدل های تلاطمی مختلف

جریان غلیظ، جریانی است که به علت اعمال نیروی ثقل بر روی اختلاف چگالی دو سیال به وجود می آید. در صورتی که این جریان واردیک سیال دیگر با غلظت پایینتر شود به یک جریان غلیظ زیرگذر تبدیل می شود. جریان های غلیظ به طور کلی به دو دسته جریان هایغلیظ پایدار(مانند جریان غلیظ نمکی) و جریان های غلیظ ناپایدار(مانند جریان غلیظ رسوبی یا جریان کدر) تقسیم بندی می شوند. رخداداین گونه از جریان ها در مخازن سدها باعث انتقال رسوبات به نزدیکی بدنه سد و ایجاد خطر برای تاسیسات و سازه های در نظر گرفتهشده برای تامین اهداف سد میشود. یکی از این روشها، خارج کردن رسوبات حاصل از جریان های سیلابی، با استفاده از دینامیک جریانغلیظ است. از طرفی ساختن مدل فیزیکی جهت بررسی دینامیک جریان غلیظ، زمان بر و پرهزینه است. بنابراین در این پژوهش، بررسی دینامیک جریان غلیظ با استفاده از نرم افزار Flow-3d مدنظر قرار گرفت. با توجه به اینکه در این نرمافزار شش مدل آشفتگی (K-e(two-Eddy ،One-equation،Rng ،Laminar ،equation و Prandtl تعریف شده است. جهت بررسی تاثیر تغییرات شیب، دبی و غلظت برسرعت پیشانی، پروفیل سرعت بدنه و همچنین شدت اختلاط در بدنه، برای هر کدام از مدلهای ذکر شده 15 آزمایش در نرم افزار Flow-ɜdاجرا شد (برای مجموع شش مدل 90 اجرا صورت گرفت). سپس نتایج حاصل از مدلهای آشفتگی با نتایج آزمایشگاهی جهت به دست آوردن مدل آشفتگی دقیق تر مقایسه شد و این نتیجه بهدست آمد که مدلهای آشفتگی لامینار و ادی بیشترین هماهنگی را باداده های آزمایشگاهی دارند و از بین این دو، مدل آشفتگی لامینار بر مدل آشفتگی ادی ارجحیت دارد.

Keywords:

جریان غلیظ , مدل های آشفتگی , سرعت پیشانی , پروفیل سرعت بدنه , شدت اختلاط در بدنه