بررسی عددی تاثیر مانع ذوزنقه ای شکل در اختلاط جریان گل آلود

جریان های گل آلود، جریان های ثقلی هستند که اختلاف چگالی یا اختلاف وزن واحد حجم بین دو سیال بواسطه رسوبات معلق می باشد. به واسطه فراوانی این جریان ها در طبیعت، شناخت و بررسی خصوصیات و عوامل موثر بر آن امری ضروری و اجتناب نا پذیر می باشد. ایجاد مانع در مسیر جریان غلیظ می تواند بر روی مشخصات جریان چگال از جمله میزان اختلاط و چگالی جریان تاثیر داشته باشد. در این مقاله، با استفاده از نرم افزار Flow-۳D به بررسی تاثیر مانع ذوزنقه ای شکل در ویژگی های جریان گل آلود به خصوص میزان اختلاط آن، پرداخته شده است. به منظور صحت سنجی، نتایج مدل عددی حاضر با نتایج کار آزمایشگاهی ناجی ابهری و همکاران (۱۳۹۴) مقایسه گردید. بررسی نتایج نشان دهنده آن است که قرار گیری مانع ذوزنقه ای سبب افزایش مقدار انرژی آشفتگی به میزان حدود ۱۰۰۰ درصد، نسبت به حالت بدون مانع می گردد. نمودار تغییرات چگالی در عمق برای کانال با مانع و بدون مانع، حاکی از آن بود که چگالی جریان عبوری در حالت با مانع کمتر از حالت بدون مانع می-باشد. همچنین با افزایش یک درصدی میزان ارتفاع مانع ذوزنقه ای، به طور میانگین ۲ درصد انرژی آشفتگی افزایش می یابد و با افزایش یک درصد زاویه ورودی مانع، متوسط ۳۶/۱ درصد افزایش انرژی آشفتگی را در پی دارد. بررسی نتایج حاصل از شبیه-سازی انجام شده با سرعت های مختلف بیانگر آن بود که با افزایش یک درصدی سرعت ورودی جریان آب زلال، به طور میانگین میزان انرژی آشفتگی ۹/۲ درصد افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

جریان گل آلود ، مانع ذوزنقه ای ، Flow-۳D ، اختلاط جریان ، انرژی جنبشی آشفتگی