شبیه سازی عددی پرش هیدرولیکی بر روی بستر موج دار با مدل FLUENT

پرش هیدرولیکی برای استهلاک انرژی در پایین دست سازههای هیدرولیکی از جمله سرریزها، تندآبها و دریچهها مورداستفاده قرار میگیرد. بررسی محققین نشان میدهد که بستر موج دار در کاهش عمق ثانویه و طول پرش هیدرولیکیموثر میباشد. پرش هیدرولیکی بر روی بستر موج دار متلاطم بوده و با اختلاط آب و هوا همراه می باشد. در این تحقیقو بکارگیری نرم RNG k-ε استاندارد و k-ε پرشهیدرولیکی بر روی بستر موج دار با استفاده از مدلهای آشفتگیبه صورت دو بعدی شبیه سازی شد و سطح آزاد جریان با روش جزء حجم سیال FLUENT افزار دینامیک محاسباتیبرای پیشبینی پروفیل VOF و روش جزء حجم سیال k-ε تعیین گردید. نتایج نشان داد که مدل های آشفتگی VOFسطح آب در پرش هیدرولیکی بر روی بستر موج دار مناسب بوده و خطای نسبی متوسط مقادیر سطح آب بدست آمدهاز مدل های عددی و اندازه گیری شده ۲ تا ۷ درصد است. بررسی تشابه پروفیل های سرعت در فواصل مختلف پرشهیدرولیکی نشان داد توزیع سرعت در آزمون های مختلف یکسان بوده و نتایج بدست آمده از مدل های عددی ودادههای تجربی اید و راجاراتنام تطابق خوبی دارند. همچنین تاثیر بستر موج دار بر روی خصوصیات پرش هیدرولیکیدر اعداد فرود مختلف با محاسبه موقعیت سطح آب، پروفیل سرعت و تنش برشی بستر در این مدل مورد بررسی قرارگرفت.

کلیدواژه ها:

بستر موجدار ، پرشهیدرولیکی ، جزء حجم سیال ، مدلهای آشفتگی k-ε ، معادله ناویر– استوکس