بررسی و آنالیز عددی میزان تاثیر طول اختلاط در تحلیل جریان غلیظ با استفاده از انواع مدل های تلاطمی

Abstract

<strong>جریان­های غلیظ به طور کلی به دو دسته جریان­های غلیظ پایدار(مانند جریان غلیظ نمکی) و جریان­های غلیظ ناپایدار(مانند جریان غلیظ رسوبی یا جریان کدر) تقسیم­بندی می­شوند. رخداد این گونه از جریان­ها در مخازن سدها باعث انتقال رسوبات به نزدیکی بدنه سد و ایجاد خطر برای تاسیسات و سازه­های در نظر گرفته شده برای تامین اهداف سد می­شود. یکی از این روش­ها، خارج کردن رسوبات حاصل از جریان­های سیلابی، با استفاده از دینامیک جریان غلیظ است. در این پژوهش، بررسی دینامیک جریان غلیظ با استفاده از نرم­افزار </strong><strong>Flow-3d</strong><strong> مد­نظر قرار گرفت. با توجه به اینکه در این نرم­افزار شش مدل آشفتگی </strong><strong>K-e(two-equation)</strong><strong>، </strong><strong>Laminar</strong><strong>، </strong><strong>Rng</strong><strong>،</strong><strong>One-equation</strong><strong>، </strong><strong>Eddy</strong><strong> و </strong><strong>Prandtl</strong><strong> تعریف شده است؛ جهت بررسی تاثیر تغییرات شیب، دبی و غلظت بر سرعت پیشانی، پروفیل سرعت بدنه و همچنین شدت اختلاط در بدنه، برای هر کدام از مدل­های ذکر شده 15 آزمایش در نرم­افزار </strong><strong>Flow-3d</strong><strong> اجرا شد(برای مجموع شش مدل 90 اجرا صورت گرفت). سپس نتایج حاصل از مدل­های آشفتگی با نتایج آزمایشگاهی جهت به­دست آوردن مدل آشفتگی دقیق­تر مقایسه شد و این نتیجه به­دست آمد که مدل­های آشفتگی آرام و آشفته بیشترین هماهنگی را با داده­های آزمایشگاهی دارند و از بین این دو، مدل آشفتگی لامینار بر مدل آشفتگی </strong><strong>Eddy</strong><strong> ارجحیت دارد. بر اساس بررسی انجام شده ارتفاع بدنه، مدل </strong><strong>RNG</strong><strong> با خطای 50/27درصد، بیشترین اختلاف با داده­های آزمایشگاهی را داشته و بقیه مدل­ها خطای کمتر از 20 درصد داشتند. با افزایش غلظت و شیب، ارتفاع بدنه کاهش پیدا کرد و با افزایش دبی، ارتفاع بدنه افزایش می­یابد.</strong><br /> <strong> </strong>