مطالعه عددی جریان گرداب با هسته هوا بر روی آبگیر قائم

شکل گیری گرداب های با هسته هوا در دهانه آبگیرهای نیروگاهی مشکلات فراوانی را به همراه دارد که مطالعه هرچه کاملتر از این پدیده می تواند راهگشا باشد. در همین رابطه شبیه سازی های عددی به عنوان روشی کارآمد و مقرون به صرفه برای مطالعه جریان های گردابی مطرح هستند. در پژوهش حاضر به بررسی عملکرد مدل عددی Flow3D به عنوان یکی از روش های مطرح در شبیه سازی اولری جریان گرداب پرداخته می شود. در این شبیه سازی جریان گرداب به صورت تک فاز در نظر گرفته شده است و از مدل آشفتگی LES برای حل جریان استفاده شده است. به منظور صحت سنجی نتایج از مدل آزمایشگاهی مدار بسته یک آبگیر قائم استفاده شده است. میدان سرعت در این مدل آزمایشگاهی در صفحات افقی با استفاده از سیستم سرعت سنج تصویری (PIV) اندازه گیری شده است. بر اساس نتایج مشاهده شد که مدل عددی جریان دائمی گرداب را به خوبی مدل می کند اما مقایسه تراز سطح آزاد در مدل عددی و مقادیر آزمایشگاهی نشان می دهد که مدل عددی عمق هسته هوا را کمتر از مقدار حقیقی آن در مدل آزمایشگاهی ارائه می کند. مقایسه مولفه سرعت مماسی جریان گرداب در مقادیر آزمایشگاهی و عددی انطباق بسیار خوبی را نشان می دهد در حالیکه توزیع مولفه سرعت شعاعی در مدل عددی نسبت به مقادیر آزمایشگاهی با اختلاف همراه است. همچنین بر اساس نتایج مدل عددی توزیع فشار در میدان جریان گرداب به صورت هیدرواستاتیک است.