بررسی افت انرژی بر روی سرریزهای پلکانی با استفاده از نرم‌افزار ANSYS

امروزه سرریزهای پلکانی ، به دلیل مستهلک بودن انرژی جریان مورد توجه محققان زیادی قرار گرفته‌اند. تحلیل و شناخت عملکردی هیدرولیکی جریان تعیین میزان افت انرژی و طراحی مناسب سرریز میسر می‌گردد. همین سبب نرم‌افزارهای تخصصی دینامیک سیالات محاسباتی CFD به‌وجود آمده‌اند که امکان استفاده از روش‌های عددی توسط محققین مهیا شده است در این تحقیق مدل‌سازی جریان بر روی سرریز پلکانی با استفاده از روش عددی اجزاء محدود در محیط نرم‌افزار ANSYS صورت گرفته است از آنجا که جریان بر روی سرریز آشفته است جهت حل جنجال‌های اغتشاشی مدل K-E مورد استفاده قرار گرفته و برای تعیین سطح آزاد جریان روش VOF به کار رفته است در نهایت با استفاده از نتایج حاصل از مدل سازی جریان پارامترهای هیدرولیکی و هندسی مؤثر بر استهلاک انرژی جریان بر روی سرریزهای پلکانی از جمله دبی جریان ، ارتفاع پله‌ها و تعداد پله‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج حاصل از مدلسازی نشان می‌دهد که با افزایش yc/h در تمام تعداد پله‌ها از میزان افت انرژی نسبی در طول سرریز کاسته می‌شود که، همچنین با افزایش زیاد تعداد پله‌ها بر روی سرریز میزان افت انرژی نسبی کاهش می‌یابد. زیرا با افزایش تعداد پله‌ها و کاهش ارتفاع پله در واقع اندازه‌ گردابه های درون پله‌ها کاهش می‌یابد و پله‌ها به طور کامل در زیر جریان رویه دید مستغرق می‌گردند. نتایج حاصل از این پس با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه می‌شدند و این نتایج از دقت مطلوب این نرم‌افزار به شرطی سازی جریان بوده است.

کلیدواژه ها:

سرریز پلکانی ، نرم‌افزار Ansys ، افت