تحلیل عددی عملکرد هندسی پرتاب کننده جامی شکل بر پارامترهای هیدرولیکی و پدیده کاویتاسیون

پرتاب کننده جامی سازه هایی هستند که در انتهای سرریز سدها به منظور مستهلک کردن انژی مازاد جریان به کار گرفته می شوند و به دلیل توجیه اقتصادی نسبت به سایر مستهلک کننده ها، بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. از آنجا که مدلسازی آزمایشگاهی برای تمام حالات مورد ارزیابی معمولاً مستلزم صرف زمان وهزینه زیادی است، لذا در این تحقیق با بکارگیری قابلیتهای پیشرفته نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی Ansys CFX که معادلات حاکم بر جریان سیال که مشمول معادلات پیوستگی و حرکت ناویر استوکس می باشد، توسط روش حجم محدود و گسسته سازی غیر صریح و در هرگام زمانی شبیه سازی گردیده است بررسی اثر عوامل مختلف و کارایی روش عددی در شبیه سازی میدان جریان و عملکرد هیدرولیکی پرتابه جامی شکل و عملکرد تغییرات شکل هندسی بر پارامترهای هیدرولیکی و پدیده کاویتاسیون در روی پرتاب کننده جامی سد مخزنی ازاد، از اهداف این تحقیق بوده است. برای نیل به این هدف، با ثابت فرض کردن سایر پارامترهای به بررسی اثر زاویه لبه ای فلیپ باکت در شعاع انحناء ثابت و دبی بر پارامتریک هیدرئولیکی جریان پرتاب کننده جامی مورد ارزیابی قرار گرفت مقایسه نتایج مدل عددی با داده ای آزمایشگاهی نشان می دهد که این مدل آشفتگی RNG قابلیت پیش بینی الگوی سه بعدی جریان با دقت مناسبی را دارست و شکل هندسی پرتاب کننده جامی در پارامترهای هیدرولیکی جریان تاثیر بسزایی داشته که با افزایش دبی در هریک از زوایا، همچنین با کاهش زاویه در هریک از دبی ها و با افزایش عدد فرود در تمام دبی ها و زوایا سرعت انتهای پرتاب بیشتر و با افزایش زاویه انتهای باکت سرعت کاهش می یابد در بخش نهایی مطالعه ضریب کاویتاسیون با افزایش زاویه لبه جام به دلیل کاهش سرعت جت خروجی، افزایش یافته و احتمال وقوع پدیده کاویتاسیون کمتر شده است.

کلیدواژه ها:

دینامیک سیالات محاسباتی ، توربولانس ، معاادلات ناویر استوکس ، فلیپ باکت ، پدیده کاویتاسیون