روندیابی جت و استهلاک انرژی در باز‏شدگی ناگهانی با بکارگیری مدل ریاضی آشفتگی تنش رینولدز (RSM)

سرعت بالای جریان در سازه های انتقال تحت فشار، نظیر مجاری تحتانی سد ها، باعث ایجاد جت مستغرق سه بعدی می گردد. جت شکل گرفته، در هنگام رسیدن به بازشدگی ناگهانی سطح مقطع، به دلیل تفاوت سرعت با المان های مجاور خود، جریان های چرخشی مجاور هسته جت را ایجاد نموده و آشفتگی تشکیل شده، انرژی زیاد جریان را مستهلک و سرعت جریان در خروجی کاهش می یابد. به علت ماهیت ذاتی غیر متجانس و غیر همسانگردی آشفتگی، مدل ریاضی آشفتگی تنش رینولدز جهت روندیابی پارامترهای هیدرولیکی متوسط و نوسانی جت، مدل نزدیک به واقعیتی می باشد. محاسبه پارامترهای هیدرولیکی جریان و کنترل کاویتاسیون در هر بازشدگی، با بکارگیری روش دینامیک سیالات محاسباتی در معادلات انتقال تنش رینولدز و مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی، میزان دقت مطلوبی را نشان می دهد. با محاسبه نهایی مستهلک کننده بهینه و اعمال آن در سازه انتقال، می توان از اثرات مخرب انرژی سیال در قسمت خروجی و پایین دست جریان کاست.

کلیدواژه ها:

آشفتگی غیر متجانس و غیر همسانگرد ، دینامیک سیالات محاسباتی