تحلیل عددی بهبود عملکرد هیدرولیکی فلیپ باکت در مجاورت جریان سطح آزاد توربولانسی

پرتاب کنده جامی سازه هایی هستند که در انتهای سرریز سدها به منظور مستهلک کردنانرژی مازاد جریان به کار گرفته می شوند و به دلیل توجیه اقتصادی نسبت به سایر مستهلک کننده ها، بیشتر مورد توجه قرا ر گرفته اند. از آنجا که مدلسازی آزمایشگاهی برای تمام حالات مورد ارزیابی معمولا مستلزم صرف زمان و هزینه 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 در هر گام زمانی شبیه سازی گردیده است بررسی بهبود عملکرد و استهلاک انرژی پرتاب کننده جامی شکل سد مخزنی آزاد با تغییر دادن پارامترهای موثر هندسی و رویکرد آن بر طول پرتابه جریان خروجی از اهداف این تحقیق بوده است برای نیل به این هدف بررسی اثر شعاع انحنا و زاویه لبه ای فلیپ باکت بر پارامترهای هیدرولیکی جریان مورد ارزیابی قرار گرفت تحلیل نتایج حاکی از این است که زاویه لبه و شعاع قوس پرتاب کننده جامی شکل در میزان استهلاک انرژی تاثیر بسزایی داشته است پرتابه با زاویه لبه 30 درجه شرایط جریان را بهبود بخشیده است که با افزایش سرعت در لحظه پرتاب انرژی بیشتری مستهلک شدهاست و از عملکرد هیدرولیکی مطلوب برخوردار می باشد با افزایش دبی در هریکی از زوایا و همچنین با کاهش زاویه هریک از دبی های طول پرتاب بیشتر می شود با افزایش عدد فرود در تمام دبی ها و زوایا طول پرتاب پرش بیشتر می شود و در تمام دبی ها هرچه مقدار زاویه انتهای باکت بیشتر شود طول پرش و به دلیل کاهش سرعت جت کوتاه تر می گرددد افزایش شعاع جام در دبی حداقل، باعث عملکرد نامناسبی در تامین انرژی لازم به منظور تخلیه جریان به بیرون از جام شده و لایه مرزی برگشت خورده که جام مستغرق گردیده است همچنین با افزایش دبی، تغییرات افزایش سرعت جریان نسبت به عمق کمتر است و لذا عدد فرود جریان کاهش یافته است.

کلیدواژه ها:

عدد فرود ، استهلاک انرژی ، عملکرد هیدرولیکی ، شعاع قوس ، پرتاب کننده جامی