بررسی عددی تأثیر ابعاد پله در سرریزهای پلکانی بر استهلاک انرژی

در دهه های اخیر سرریزهای پلکانی نقش مهمی در مورد مستهلک کردن انرژی حاصل از جریان سرریز داشته اند . در طراحی سرریزها، شوت ها و حوضچه های آرامش اگر انرژی جریان در طولشوت یا سرریز مستهلک گردد باعث کاهش ابعاد و اندازه حوضچه آرامش می شود و گزینه ای که این ویژگی را برای طراح فراهم مینماید سرریز پلکانی است. سرریز پلکانی باتوجه به شکل و هندسه ای کهدارا می باشد توانایی افزایش استهلاک انرژی را باعث می شود . پله ها در این نوع سرریزها باعث استهلاک انرژی جریان می شوند . مسئله مورد اهمیت، افزایش اثر این پله ها در میزان استهلاک انرژیجریان است . در این تحقیق ابتدا اقدام به شبیه سازی جریان با نرم افزار FLOW-3D بر روی یک سرریز پلکانی با 21 پله تخت شده و میزان استهلاک انرژی آن تعیین میگردد، سپس با کاهش تعدادپله ها به 4عدد و تغییر در ابعاد آنها، جریان مجددا شبیه سازی و میزان استهلاک انرژی آن محاسبه میشود، استهلاک انرژی بدست آمده در هر دو حالت با هم مقایسه می گردد، مشاهده میشود میزاناستهلاک انرژی در حالت سرریز با 4پله، 33 درصد نسبت به سرریز با 21 پله، کاهش یافته است. از نتایج بدست آمده، چنین نتیجه گرفته میشود که تعداد پله، طول و ارتفاع پله، نقش بسزایی دراستهلاک انرژی در سر ریزهای پلکانی دارد. مدل آشفتگی بکار رفته در این شبیه سازی، مدل گروه های نرمال RNG و روش های حل حجم سیالVOF و مساحت کسر حجم مانع - FAVOR میباشد.

کلیدواژه ها:

سرریز پلکانی ، رژیم جریان ریزشی ، رژیم جریان رویه ای ، استهلاک انرژی ، نرم افزار FLOW-3D