شبیه سازی تبدیل مقطع دایره به مربع در یک خم ۹۰ درجه و طول لازم برای یکنواختی جریان

تبدیل ها در مهندسی هیدرولیک به ویژه در طراحی کانال ها، لوله ها و سازه های هیدرولیکی به کار می روند. تبدیل ها با توجه به محدودیت فضا، افت انرژی و یا بهبود عملکرد هیدرولیکی طراحی می شوند. در مراجع مختلف، جزئیاتی برای طراحی انواع تبدیل ها ارائه شده است که در آن اشاره ای به الگو و شرایط جریان نشده است. در پژوهش حاضر، کاربرد مدل عددی در طرح یک تبدیل از مقطع دایره به چهارگوش در یک خم ۹۰ درجه و شرایط جریان بعد از تبدیل تا رسیدن به شرایط جریان یکنواخت بررسی شده است. هدف این پژوهش بدست آوردن طول لازم بعد از زانویی و تبدیل برای رسیدن به یک جریان یکنواخت است. شرایط اولیه برای شبیه سازی بصورت ورود آب با دبی های مختلف به خم در نظر گرفته شد. جریان با استفاده از یک تبدیل دایره به مربع با طولی معادل ۲ برابر قطر دایره از خم با مقطع دایره وارد مقطع چهارگوش می شود. نتایج نشان داد در حالتی که سرعت جریان کمتر از ۶ متر بر ثانیه است، در مسافتی معادل ۱۱ برابر قطر مقطع دایره، پروفیل سرعت و توزیع تنش ثابت و جریان یکنواخت می شود. نتایج مطالعه حاضر نشان دهنده کاربرد مناسب مدل های عددی در طراحی تبدیل های پیچیده در جریان های سیال می باشد.

کلیدواژه ها:

خم ۹۰ درجه ، جریان یکنواخت ، توزیع سرعت ، توزیع تنش ، مدل عددی