بررسی پدیده کاویتاسیون روی سرریز سد ونیار با استفاده از مدل عددی FLUENT

در طراحی ساز ه های هیدرولیکی دارای جریان سریع، معمولا احتمال رخداد پدیده کاویتاسیون وجود دارد. برای جلوگیری از وقوع پدیده کاویتاسیون، باید موقعیت نقاطی که در آن ها ممکن است با افزایش سرعت جریان، فشار تا حد فشار بخار مایع کاهش یابد را شناسایی کرد. در این راستا برای دست یابی به یک معیار کمی، از شاخص کاویتاسیون استفاده می شود. در این پژوهش ابتدا با روش عددی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)‎، دو گزینه برای جریان بر روی سرریز سد ونیار طرح و شبیه سازی شد، سپس شاخص کاویتاسیون برای هر یک از گزینه ها محاسبه و در نهایت برای صحت سنجی نتایج، از نتایج مدل آزمایشگاهی استفاده شد. برای حل عددی معادلات سه بعدی ناویر- استوکس بر روی سرریز از نرم افزار Fluent و برای شبکه بندی سه بعدی سرریز از نرم افزار Gambit استفاده می شد. برای تعیین پارامترهای آشفتگی میدان جریان، تعیین سطح آزاد جریان و مجزا سازی معادلات ممنتم، به ترتیب از مدل آشفتگی (RNG)‎? – k، روش VOF و روش بالادست مرتبه دوم استفاده شد. در انتها با بررسی نتایج حاصل از پژوهش، هماهنگی مناسبی بین نتایج حاصل از Fluent و مدل آزمایشگاهی به دست آمد. همچنین مشخص شد که در هیچیک از گزینه های مطالعه شده کاویتاسیون رخ نداده و سرریز احداث شده در مقابل این پدیده ایمن است.

کلیدواژه ها:

پارامتر های هیدرولیکی ، مدل آزمایشگاهی ، شاخص کاویتاسیون ، CFD