مطالعه عددی شکل گیری جریان های ثانویه و توزیع تنش برشی در تبدیل های بازشونده S شکل مستطیلی به ذوزنقه ای با استفاده از مدل عددی فلوئنت

تبدیل عبارت است از سازه هیدرولیکی کوتاهی که برای تغییر سطح مقطع و یا شکل جریان مورد استفاده قرار می گیرد. با افزایشابعاد در راستای مقطع در تبدیل، از سرعت جریان کاسته می شود. تحت جریان زیر بحرانی و در شرایط جریان دائمی،کاهش سرعت جریان منجر به افزایش فشار آب و همچنین گرادیان فشار معکوس می شود. که این موضوع، ناحیه جداییجریان و حرکت گردابی آشفته را بوجود آورده و باعث تلفات انرژی در جریان می شود. در این مطالعه، هیدرولیک جریاندر امتداد تبدیل تدریجی عریض شونده کانال های مستطیلی به ذوزنقه ای تحت جریان زیربحرانی بصورت عددی موردبررسی قرار گرفته است. شبیه سازی عددی سه بعدی الگوی جریان با استفاده از نرم افزار فلوئنت و مدل آشفتگی تنشرینولدز RSM انجام گرفته است. پروفیلهای سطح آب و سرعت جریان در مقاطع مختلف تبدیل شبیه سازی شده و بانتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است که مقایسه این نتایج مطابقت خوبی را بین آنها نشان می دهد. همچنین شکل گیریجریان های ثانویه و نوزیع تنش برشی در امتداد تبدیل به ازای اعداد فرود مختلف ورودی محاسبه شدند. نتایج نشان دادندکه با افزایش عدد فرود جریان ورودی، قدرت جریان ثانویه افزایش یافت. همچنین از ورودی تبدیل به سمت وسط تبدیل، قدرتجریان ثانویه کاهش یافته و با نزدیک شده به انتهای تبدیل این مقدار افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

تبدیل S شکل ، هیدرولیک جریان ، سرعت جریان ، فلوینت ، جریان های ثانویه