ارزیابی و مدلسازی تاثیر مدل اغتشاش بر هیدرولیک جریان در سرریزهای پلکانی با استفاده از نرم افزار D۳Flow

سرریزهای پلکانی اشکال متفاوتی به لحاظ هندسی دارا می باشند. سرریزهای پلکانی افقی (قائم الزاویه )، سرریزهای پلکانی لبه دار (استخری )، سرریز پلکانی با پله شیب دار (مثبت یا منفی )، سرریز پلکانی با لبه نیم دایره (کاسه ای ) و در نهایت نوع از انواع این سرریزها می باشند. هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر پارامترهای هندسی و هیدرولیکی سرریزهای پلکانی بر میزان استهلاک انرژی بوده است . همچنین با توجه به گستردگی معادلات شبیه سازی آشفتگی یافتن منطقی ترین آنها نیز از اهداف مورد پژوهش بوده است . لذا با مدلسازی سرریز در نرم افزار D۳Flow به بررسی این مهم پرداخته شد. مقایسه استهلاک انرژی در مدلهای اغتشاش مختلف تحت تغییرات زاویه پله نشان داده است که بر اساس نتایج مدلهای اغتشاش سه گانه با افزایش زاویه از صفر به ۵ درجه درصد استهلاک انرژی کاهش یافته است . این کاهش برای مدل نرمالیزه شده کمتر (در حدود ۴%) و برای دو مدل دیگر شدیدتر ( بین ۱۲% تا ۱۴%) می باشد. با توجه به منحنی نتایج برای مدلهای یک معادله و دو معادله ، افزایش زاویه شیب پله از ۵ به ۱۰ درجه منجر به افزایش استهلاک انرژی شده است ( بین ۱۱% تا ۱۸%). با این حال بر اساس مدل نرمالیزه شده این روند همچنان کاهشی می باشد ( در حدود ۱%). به صورت میانگین ، مدلهای یک معادله و دو معادله حساسیت بسیار کمتری نسبت به مدل نرمالیزه شده به تغییرات زاویه در پله سرریز نشان می دهند. لذا مدل نرمالیزه شده گزینه بهتری جهت برآورد اغتشاش جریان می باشد.

کلیدواژه ها:

پارامتر هندسی ، هیدرولیک ، سرریزهای پلکانی ، D Flow