شبیه سازی عددی پرش هیدرولیکی بر روی بستر موج دار با مدل FLUENT

Abstract

پرش هیدرولیکی برای استهلاک انرژی در پایین دست سازههای هیدرولیکی از جمله سرریزها، تندآبها و دریچهها مورد<br />استفاده قرار میگیرد. بررسی محققین نشان میدهد که بستر موج دار در کاهش عمق ثانویه و طول پرش هیدرولیکی<br />مؤثر میباشد. پرش هیدرولیکی بر روی بستر موج دار متلاطم بوده و با اختلاط آب و هوا همراه می باشد. در این تحقیق<br />و بکارگیری نرم RNG k-ε استاندارد و k-ε پرشهیدرولیکی بر روی بستر موج دار با استفاده از مدلهای آشفتگی<br />به صورت دو بعدی شبیه سازی شد و سطح آزاد جریان با روش جزء حجم سیال FLUENT افزار دینامیک محاسباتی<br />برای پیشبینی پروفیل VOF و روش جزء حجم سیال k-ε تعیین گردید. نتایج نشان داد که مدل های آشفتگی VOF<br />سطح آب در پرش هیدرولیکی بر روی بستر موج دار مناسب بوده و خطای نسبی متوسط مقادیر سطح آب بدست آمده<br />از مدل های عددی و اندازه گیری شده 2 تا 7 درصد است. بررسی تشابه پروفیل های سرعت در فواصل مختلف پرش<br />هیدرولیکی نشان داد توزیع سرعت در آزمون های مختلف یکسان بوده و نتایج بدست آمده از مدل های عددی و<br />دادههای تجربی اید و راجاراتنام تطابق خوبی دارند. همچنین تأثیر بستر موج دار بر روی خصوصیات پرش هیدرولیکی<br />در اعداد فرود مختلف با محاسبه موقعیت سطح آب، پروفیل سرعت و تنش برشی بستر در این مدل مورد بررسی قرار<br />گرفت.