شبیه سازی عددی جریان بر روی سرریز پلکانی سد سیاه بیشه با استفاده از مدل های مختلف آشفتگی و مقایسه آن ها با یکدیگر با استفاده از نرم افزار Flow3d

پژوهش حاضر مربوط به مدلسازی جریان بر روی سرریزهای پلکانی ساده با روش عددی حجم محدود با استفاده از نرم افزار Flow-3d می باشد. با مقایسه ی نتایج مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی سد سیاه بیشه نتیجه گرفته شد که مدل عددی بخوبی می تواند جریان بر روی سرریز پلکانی را مدل سازی کند. ابتدا با انجام مدلسازی های عددی شرایط مرزی مناسب، شبکه بندی با ابعاد مورد نظر انتخاب شد. سپس با مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی مدل مناسب تلاطم برای توصیف ترم آشفتگی تعیین گردید. سه مدل آشفتگی دو معادله ای k- و RNG k- و k- و یک مدل آشفتگی گردابه های بزرگ LES به کار گرفته شد. نتایج آزمایشگاهی با داده های حاصل از روش عددی مقایسه گردید و نتیجه گرفته شد که مدل آشفتگی RNG k- نسبت به سایر مدل های آشفتگی مطابقت بهتری با داده های آزمایشگاهی دارد. در ادامه به بررسی تاثیر شیب سرریز پلکانی بر استهلاک انرژی، سرعت جریان و ریسک کاویتاسیون پرداخته شد. در این پژوهش نتیجه گرفته شد که در سرریز پلکانی با افزایش شیب سرریز استهلاک انرژی کاهش و سرعت جریان پایین دست کاهش و احتمال رخداد کاویتاسیون افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی عددی ، سد سیاه بیشه ، آشفتگی ، سرریز پلکانی.