شبیهسازی عددی پرش هیدرولیکی بر روی بسترهای موجدار مثلثی شکل

پرش هیدرولیکی به منظور استهلاک انرژی در پایین دست سازههای هیدرولیکی از جمله سرریزها، تندآبها و دریچههامورد استفاده قرار میگیرد. بررسی محققین نشان میدهد که بستر موجدار و زبر در کاهش عمق ثانویه و طول پرشهیدرولیکی موثر میباشد. در این تحقیق با استفاده از مدل آشفتگی k–e استاندارد و با بکارگیری نرمافزار دینامیک محاسباتی فلوئنت، پرش هیدرولیکی بر روی بستر موجدار مثلثی شکل به صورت دو بعدی شبیهسازی شد. ضمنا سطح آزادجریان با روش جزء حجم سیال VOF تعیین گردید. در مدلسازی عددی، پرش ایجاد شده در یک فلوم مستطیلی با بسترموجدار مثلثی و بلافاصله بعد از دریچه و در محدوده اعداد فرود 3 تا7/5 میباشد. لازم به ذکر است که جهت شبیهسازی این پرش مناسبترین مشبندی تعیین گردیده است. نتایج عددی نشان داد که مدل آشفتگی k– استاندارد و روش جزء حجم سیال VOF برای پیشبینی پروفیلهای سطح آب در پرش هیدرولیکی بر بستر موجدار مثلثی شکل مناسب بوده و خطای مقادیر سطح آب به دست آمده از مدلهای عددی و اندازهگیری شده مابین 3 تا 7 درصد است. نتایج همچنین نشان داد کهمقدار عمق پایاب روی بسترهای موجدار مثلثی شکل نسبت به بستر صاف )در شرایط هیدرولیکی یکسان( به طور متوسط 33/8 درصد کوچکتر است. همچنین تاثیر بستر موجدار مثلثی شکل بر خصوصیات پرش هیدرولیکی در اعداد فرود مختلف در این مدل مورد بررسی قرار گرفت

کلیدواژه ها:

بستر موجدار مثلثی ، پرش هیدرولیکی ، روش VOF ، مدل آشفتگی ، فلوئنت ، عمق پایاب