شبیه سازی عددی غلظت هوا در جریان غیر ریزشی روی سرریزهای پلکانی

Abstract

در مطالعه ی حاضر، سطح آزاد و الگوی جریان عبوری از روی سرریزهای پلکانی، در نظام جریان غیر ریزشی با استفاده از نرم افزار فلوئنت و استفاده از شبیه های سطح آزاد VOF و Mixture و شبیه های آشفتگی k-ε Standard، k-ε RNG، k-ε Realizable و RSM شبیه سازی گردیده است. برای صحت سنجی شبیه عددی، از نتایج توزیع سرعت و غلظت به دست آمده از شبیه آزمایشگاهی آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه کوئینزلند استرالیا که در سال 2002الف به وسیله ی چانسون و تومبیز انجام گردیده، استفاده شده است. مقایسه دستاوردها نشان می دهد که نتایج به دست آمده از شبیه سازی عددی در دو روش VOF و Mixture با استفاده از شبیه های آشفتگی فوق، در تطابق مناسبی با یکدیگر و با نتایج آزمایشگاهی می باشند. بطور کلی، در توزیع غلظت، شبیه آشفتگی k-ε Standard برای بده های زیاد به نتایج بدتری می رسد، و برای بده های پایینتر مشابه سایر شبیه ها عمل می کند، ولی در توزیع سرعت شبیه آشفتگی k-ε Standard نتایج بهتری را ارائه می-دهد. الگوی جریان آب و هوای تشکیل شده در شبیه های Mixture و VOF یکسان می باشد، ولی زمان همگرایی شبیه Mixture در مقایسه با شبیه VOF کمتر و شبیه آشفتگی RSM داری بیشترین زمان همگرایی و شبیه آشفتگی k-ε Standard دارای کمترین زمان همگرایی در هر دو شبیه VOF و Mixture می باشد. همچنین، از بین روزنه های مختلف، روزنه ی غیر یکنواخت Tri pave بهترین نتایج را بدست می دهد.