بررسی عددی تاثیرات طول دهانه سرریزجانبی بر روی مشخصات میدان جریان کانال اصلی

در این مطالعه، میدان جریان آشفته درون کانال های مستطیلی دارای سرریز جانبی با استفاده از نرم افزار FLOW-۳D شبیه؜سازی می شود. برای صحت سنجی نتایج مدل سازی از اندازه گیری های آزمایشگاهی هاگر (۱۹۸۲) استفاده می شود. همچنین برای شبیه سازی آشفتگی جریان از مدل های آشفتگی k-ε استاندارد و RNG k-ε بهره برده می شود. نتایج مدل سازی عددی نشان می دهد که مدل آشفتگی RNG k-ε از دقت بیشتری برخوردار است. بر اساس نتایج مدل سازی، مقدار RMSE و R۲ برای مدل آشفتگی k-ε استاندارد به ترتیب برابر ۰۰۵/۰ و ۹۶۹/۰ محاسبه گردیده است. این در حالی است که مقادیر مذکور برای مدل آشفتگی RNG k-ε به ترتیب مساوی ۰۰۴/۰ و ۹۷۱/۰ تخمین زده شده است. همچنین تجزیه و تحلیل نتایج عددی حاکی از دقت مناسب مدل عددی در پیش بینی نتایج آزمایشگاهی است. به عنوان مثال مقادیر RMSE و ضریب همبستگی برای مدل مذکور به ترتیب برابر مساوی ۰۰۴/۰ و ۹۷۱/۰ محاسبه گردیده است. در ادامه تاثیرات طول دهانه سرریز جانبی بر روی الگوی جریان مورد بررسی قرار می گیرد. به همین منظور سه مدل عددی مختلف با سرریزهای به طول یک، ۷/۰ و ۵/۰ متر تعریف می شود. بر اساس نتایج مدل سازی، با کاهش طول دهانه سرریز جانبی مقدار عدد فرود جانبی در امتداد سرریز جانبی کاهش می یابد. در مقابل با کاهش طول دهانه سرریز جانبی، حداکثر مقدار فشار میدان جریان برای مدل با طول دهانه ۵/۰ متر پیش بینی شد. به عبارت دیگر حداکثر مقادیر فشار برای مدل های با سرریز به طول ۱، ۷۵/۰ و ۵/۰ متر به ترتیب برابر ۲۷۱، ۲۸۶ و ۳۱۷ پاسکال محاسبه گردید.

کلیدواژه ها:

طول دهانه ، سرریز جانبی ، کانال مستطیلی ، شبیه سازی عددی ، مدل FLOW-۳D