مدلسازی عددی افت انرژی در تندآب با موانع مکعبی

Abstract

در این تحقیق افت انرژی تندآب با موانع مستغرق مکعبی مورد بررسی قرار گرفت. از مزیت­های این روش بر روش­های قبلی مانند سرریز پلکانی، خطر کاویتاسیون کمتر آن می­باشد. برای تحلیل عددی از روش حجم محدود نرم‌افزار Fluent استفاده شده است. در این تحقیق جریان از نوع دائمی و اغتشاشی و سیال تراکم­ناپذیر در نظر گرفته شده است. مدل آشفتگی مورد استفاده در این تحقیق می­باشد. به‌طورکلی می­توان گفت افت انرژی در مدل­های شاهد بین 11 درصد برای مدل با شیب 1 به 4 تا 66 درصد برای مدل با شیب 1 به 5 متغیر است. نتایج مقایسه افت در مدل­های با بستر دارای موانع در همه مدل­ها روند نزولی با شیب نسبتاً تند و همچنین نرخ کاهش به­صورت تقریباً خطی را نشان می‌دهد. در مقایسه افت انرژی در شیب­های مختلف، مقدار نسبی افت انرژی در شیب 1 به 4 دارای بیشترین و در شیب 1 به 5 دارای کمترین مقدار می­باشد. به‌طورکلی می­توان گفت افت انرژی در این مدل­ها نسبت به انرژی بالادست از 83 درصد برای مدل با شیب 1 به 4 تا مقدار 45 درصد در مدل با موانع مکعبی و شیب 1 به 8 متغیر است. همچنین در مدل­های با موانع بستر میزان افت انرژی از 18 تا 41 درصد نسبت به مدل شاهد افزایش داشته است. همچنین با استفاده از رگرسیون چند متغیره روابطی برای پیش­بینی افت انرژی استخراج شد.