بررسی آزمایشگاهی و شبیه سازی عددی پرش هیدرولیکی دایروی روی صفحه مقعر

پرش هیدرولیکی دایروی، پدیده ای است که در اثر برخورد یک جت عمودی سیال به یک سطح افقی و در یک فاصله شعاعی مشخص از مرکز صفحه (شعاع پرش هیدرولیکی)، شکل می گیرد. اکثر تحقیقات و مطالعات آزمایشگاهی و عددی، پرش هیدرولیکی دایروی روی صفحه تخت را مورد تجزیه وتحلیل قرار داده اند و اثر تقعر صفحه هدف بر پرش هیدرولیکی، تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته است. بنابراین در این پژوهش برای اولین بار با استفاده از نتایج آزمایشگاهی و همچنین شبیه سازی جریان با نرم افزار Fluent، اثر تقعر صفحه هدف بر اندازه و شکل پرش های هیدرولیکی بررسی شده است. به منظور شبیه سازی پرش هیدرولیکی دایروی از روش حجم سیال (VOF) استفاده شده است. اثر کشش سطحی با استفاده از مدل نیروی سطحی پیوسته (CSF) در نظر گرفته شده است و همچنین برای مشخص کردن فصل مشترک دو سیال از طرح بازسازی هندسی استفاده شده است. نتایج تحقیق آزمایشگاهی نشان می دهد که شعاع پرش هیدرولیکی تابعی از شعاع جت ورودی، شعاع صفحه هدف مقعر و همچنین مقدار دبی جریان است. علاوه بر این براساس مشاهدات آزمایشگاهی با افزایش شعاع صفحه هدف مقعر شکل این پرش ها از حالت دایروی خارج و پرش های هیدرولیکی به صورت چندضلعی ظاهر می گردند.

کلیدواژه ها:

Circular Hydraulic Jump ، Concave Target Plate ، Impingement Jet Radius ، Hydraulic Jump Radius ، پرش هیدرولیکی دایروی ، صفحه هدف مقعر ، شعاع جت فرودی ، شعاع پرش هیدرولیکی