بررسی عددی اثر زاویه آبگیری کانال؜های انشعابی مستطیلی بر روی میدان جریان

معمولا آبگیرهای جانبی برای انتقال و انحراف جریان از کانال های اصلی و رودخانه ها مورد استفاده قرار می گیرند. در مطالعه حاضر، با استفاده از نرم افزار FLOW-۳D میدان جریان شبیه سازی گردید. همچنین برای مدل سازی تغییرات سطح آزاد جریان از طرح جزء حجمی (VOF) استفاده گردید. آشفتگی میدان جریان نیز با استفاده از مدل های آشفتگی k-ε استاندارد و RNG k-ε تخمین زده شد. بر اساس نتایج مدل سازی، مدل آشفتگی k-ε استاندارد پارامترهای هیدرولیکی جریان را با دقت بیشتری تخمین زد. به عنوان مثال، مقدار MAE برای مدل های آشفتگی k-ε استاندارد و RNG k-ε به ترتیب مساوی ۱۶۶/۰ و ۲۰۱/۰ محاسبه گردید. نتایج مدل سازی نشان داد که مدل عددی میدان جریان را با دقت قابل قبولی شبیه سازی کرد. به عنوان مثال مقادیر RMSE، MAE و R برای شبیه سازی تغییرات سطح آزاد جریان داخل کانال فرعی به ترتیب مساوی ۱۶۴/۰، ۱۵۸/۰ و ۹۹۷/۰ می باشد. سپس اثرات چهار زاویه آبگیری مختلف برابر ۳۰، ۴۵، ۷۵ و ۹۰ درجه بر روی الگوی میدان جریان مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج مدل سازی، بالاترین مقدار سرعت متوسط گیری شده برای مدل با زاویه آبگیری ۴۵ درجه بدست آمد. در بین مدل های با زاویه آبگیری ۳۰، ۴۵ و ۷۵ درجه، حداکثر مقدار تنش برشی برای مدل با زاویه آبگیری ۴۵ درجه پیش بینی گردید.

کلیدواژه ها:

آبگیر جانبی ، کانال مستطیلی ، زاویه آبگیری ، الگوی جریان ، شبیه سازی عددی