مدل‌سازی جریان گذرای مختلط در مجاری بسته: مطالعه موردی تونل انتقال آب گلاب

Abstract

اگر چه از مجاری بسته معمولاً برای انتقال جریان تحت فشار استفاده می‌شود؛ اما تحت شرایط خاصی ممکن است جریان سطح آزاد را نیز از خود عبور دهد. هنگامی‌که هر دو رژیم جریان سطح آزاد و تحت فشار در مجرای بسته به طور همزمان وجود داشته باشد با پدیده «جریانهای مختلط» مواجه خواهیم شد. بسته به محل ایجاد جریان مختلط، نحوه گذار جریان و عوامل دیگر، سیستم‌هایی که جریان مختلط را از خود عبور می‌دهند ممکن است دچار مشکلات متفاوتی شوند. لذا طراحی و کنترل صحیح مؤلفه‌های مختلف چنین سیستم‌هایی، مستلزم تحلیل جریانهای مختلط است. بر اساس نحوه تشکیل و چگونگی تعقیب موقعیت سطح مشترک بین دو رژیم جریان و با توجه به فرضیات ساده کننده رفتار جریان، روشهای متفاوتی جهت تحلیل این پدیده، پیشنهاد شده است. در این تحقیق جریان مختلط در مجرای بسته تونل انتقال آب گلاب با استفاده از «روش شکاف مجازی» و به کمک الگوی عددی متناسب با آن تحلیل شده است.