بررسی عددی پرش هیدرولیکی دایروی در سیال غیرنیوتنی با روش اصلاح شده VOF

Abstract

هنگامی که جت عمودی سیال به یک صفحه افقی برخورد می­کند، مایع بصورت شعاعی روی صفحه پخش می­گردد تا اینکه در یک شعاع خاص، جریان فوق­بحرانی به جریان زیر­بحرانی تبدیل می­شود؛ و پدیده پرش هیدرولیکی دایروی رخ می­دهد. در مطالعه حاضر، این پدیده برای اولین بار با استفاده از نرم افزار اوپن­فوم و روش اصلاح شده (VOF) شبیه­سازی شد. تاثیر دبی جرمی و ارتفاع پایین دست بر شعاع پرش برای سیال نیوتنی (آب) و سیال غیر­نیوتنی (هرشل- بالکلی) از نظر کمی و کیفی مقایسه گردید؛ اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی با استفاده از داده­های آزمایشگاهی و نظریه اصلاح شده واتسون و حل تقریبی بور انجام گرفت. نتایج نشان می­دهد که پرش­های ایجاد شده در سیال هرشل-بالکلی در مقایسه با آب شعاع کمتری دارد و نسبت به تغییرات دبی و ارتفاع پایین دست حساسیت کمتری نشان می­دهد. تغییرات شعاع پرش در سیال هرشل-بالکلی با افزایش دبی و ارتفاع پایین دست کاهش می­یابد.