مقایسه آزمایشگاهی مولفه های سه بعدی سرعت جریان پیرامون آبشکن T شکل مستقر در قوس ۹۰ درجه با بستر صلب با نتایج نرم افزار Flow-۳D

نرم افزار Flow-۳D یکی از ابزار پویایی سیالات محاسباتی می باشد که برای حل معادلات ناویراستوکس در حالات مختلف برای تعیین الگوی جریان طراحی شده است. یکی از انواع جریانهای پیچیده، که از گذشته تاکنون بسیار مورد توجه بوده، جریان پیرامون آبشکن می باشد. علاوه بر آن، اگر این سازه در قوس قرار گیرد، تعیین مولفه های سه بعدی سرعت جریان به مراتب پیچیده تر می گردد. با توجه به سختی انجام آزمایشها در حالات مختلف، و با در نظر گرفتن فراسنجهای متفاوت موثر در تعیین الگوی جریان، نقش نرم افزارهای عددی، از جمله Flow-۳D ، بیشتر نمایان می شود. در این مقاله، با توجه به داده های آزمایشگاهی موجود در مورد آبشکن T شکل مستقر در قوس ۹۰ درجه با بستر صلب، به بررسی مولفه های سه بعدی سرعت خروجی از نرم افزار Flow-۳D، و مقایسه­ی آنها با نتایج آزمایشگاهی پرداخته شده است. مولفه های سه بعدی سرعت در مقاطع مختلف طولی، عرضی و مسطحه مقایسه، و مقدار متوسط خطای داده های عددی در حالات مختلف محاسبه شدند. بیشترین مقدار متوسط خطای مشاهده شده بین شبیه عددی و آزمایشگاهی مربوط به داده های سرعت عمقی جریان در مقطع عرضی بوده، که این خطا برابر با ۱۷ درصد می باشد. همچنین، مقادیر متوسط خطای اندازه گیری شده مربوط به سرعتهای طولی و عرضی جریان نیز به ترتیب برابر با ۶ و ۱۰ درصد می باشد. بطور کلی، نتایج به دست آمده حاصل از مقایسه های صورت گرفته بیانگر تطابق مناسب بین شبیه عددی Flow-۳D و داده های آزمایشگاهی می باشند و این به معنای توانایی بالای این نرم افزار در شبیه سازی الگوی جریان پیرامون سازه های آبی موجود در قوس رودخانه نظیر آبشکن است.

کلیدواژه ها:

شبیه آزمایشگاهی ، Flow-۳D ، قوس۹۰ درجه ، آبشکن T شکل ، مولفه های سه بعدی سرعت جریان