شبیه سازی سرریز پلکانی با استفاده از مدل عددی ANSYS CFX مطالعه موردی

سرریز های پلکانی به عنوان راهکار مناسبی جهت استهلاک انرژی در سرریز ها از سالیان دور مورد توجه قرار داشته اند. اگر روابط هیدرولیکی حاکم بر این سرریزها به گونه صحیحی دانسته شود، باعث افزایش نرخ استهلاک انرژی می گردد. بگونه ای که با این افزایش استهلاک، نیاز به سازه های سنگین استهلاک انرژی در پائین دست، همچون حوضچه آرامش تا حد زیادی کاهش پیدا می کند. از آن جایی که اکثر تحقیق ها در این زمینه از طریق مدل های آزمایشگاهی و فیزیکی بوده، که این امر منجر به محدودیت هایی چون صرف هزینه و زمان زیاد می گردد، ضرورت مطالعات عددی در این زمینه بیش از پیش نمایان می گردد. در این تحقیق، شبیه سازی عددی جریان بر روی سرریز های پلکانی با مدل عددی CFX و برای دبی های طرح 0111 و 01111 ساله صورت می گیرد و نرخ استهلاک انرژی برای هر یک بدست می آید و نتایج آن با مدل فیزیکی مقایسه می گردد. برای شبیه سازی جریان آشفته نیز از مدل آشفتگی k –ε استاندارد به روش حجم محدود و برای تعیین پروفیل سطح آزاد از روش حجم سیال استفاده شده است. مقایسه نتایج حاصله و نتایج مدل فیزیکی، تطابق قابل قبولی را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

سرریز پلکانی ، استهلاک انرژی ، حجم محدود ، k –ε استاندارد ، CFX