شبیه سازی عددی جریان در قوس تند 90 درجه با دیوار میانی و تأثیر آن بر جریان

احداث دیوار میانی روشی برای کاهش اثرات سوء ناشی از قوس بر جریان است. در این پژوهش با استفاده از نرم افزار فلوتری دی به شبیه سازی جریان در قوس تند 90 درجه پرداخته شد. سپس با افزودن دیوار میانی در آن، مجدداً شبیه-سازی صورت گرفت. در آن ها از معادلات حاکم بر حرکت سیال تراکم ناپذیر لزج به همراه مدل آشفتگیk-ε(RNG) استفاده شد. سطح آزاد نیز با روش جزء حجم سیال (VOF) مدل سازی شد. سپس نتایج هر دو مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی انجام شده صحت سنجی گردید. نتایج بیان گر انطباق خوب مدل های عددی با آزمایشگاهی بود. معیار MAPE برای قوس بدون دیوار میانی برابر با 66/5 درصد و در قوس با دیوار میانی برابر با 22/6 درصد به دست آمد. مقایسه مقادیر سرعت در قوس با دیوار میانی و بدون دیوار میانی نشان داد که این دیوار باعث 1- افزایش سرعت در نزدیک دیوار خارجی و کاهش سرعت در نزدیک دیوار داخلی تا میانه ی قوس، 2- کاهش مقدار سرعت بیشینه تا میانه ی قوس و افزایش آن تا انتهای قوس (تعدیل سرعت بیشیته در طول قوس)، 3- انتقال سرعت های بیشینه از مجاورت دیوار خارجی به سمت محور کانال در مقاطع انتهایی، 4- کاهش اختلاف ارتفاع آب در دو دیوار داخلی و خارجی و 5- کاهش قدرت جریان ثانویه با جلوگیری از انحراف خطوط جریان به سمت دیوارها می شود.

کلیدواژه ها:

قوس تند 90 درجه ، دیوار میانی ، Flow3D ، توزیع سرعت