تحلیل عددی جریان دوفاز آب وهوا درتونل تخلیه کننده تحتانی سد به روش حجم محدود، با استفاده از مدل مخلوط جریان دوفاز

جریان دوفاز آب و هوا در تونل تخلیه کننده تحتانی سد با سرعت بالایی منتقل می شود. به دلیل پیچیدگی حاکم بر جریان دوفاز، متغیرهای جریان با ساخت مدل فیزیکی بررسی و کنترل می شوند. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار حجم محدود FLUENT جریان دو فاز آب و هوا در تخلیه کننده تحتانی در دو حالت هوادهی و عدم هوادهی در پایین دست دریچه کنترل ، دبی آنالیز شده است. مدل عددی مورد نظر دو بعدی است و جریان کاملا آشفته میباشد، لذا برای مدل سازی تنشهای رینولدز، استاندارد استفاده به عمل آمده است. به ازای بازشدگی و تغییرات هد آب در مخزن دبی عبوری از مجرا K-ε از مدل آشفتگی محاسبه شده است. تا بازشدگی 30 % دریچه سرویس، دبی در حالت هوادهی بزرگتر از دبی نظیر در حالت عدم هوادهی می باشد. به ازای باز شدگیهای بزرگتر از 30 % عکس این قضیه اتفاق می افتد. پروفیل جریان دو فاز بعد از دریچه به روش عددی محاسبه و با روابط تئوری- تجربی مقایسه شده است. نتایج عددی و تجربی انطباق خوبی نشان می دهند. پروفیل های سرعت و فشار در مقطع زیر دریچه و تونل پایین دست بدست آمده است. کنترل سرعت عبوری از مجرا جهت جلوگیری از فرسایش کف تونل و کنترل سرعت عبوری از لوله هواده برای هوا رسانی کافی پشت دریچه انجام شده است. به ازای لوله هواده m 0.1 در مدل مورد بررسی همواره سرعت از50m/s کمتر می باشد. ضریب فشردگی دریچه در بازشدگیهای مختلف دریچه محاسبه شده و با روابط تجربی مقایسه شده است.

کلیدواژه ها:

دینامیک سیالات محاسباتی ، جریان دوفازآب وهوا ، کاویتاسیون ، هوادهی ، دریچه سرویس