به کارگیری دینامیک سیالات محاسباتی در مدلسازی سلول های جریان ثانویه در کانال ذوزنقه ای

  • سال انتشار: 1392
  • محل انتشار: فصلنامه مهندسی عمران فردوسی، دوره: 25، شماره: 1
  • کد COI اختصاصی: JR_CIVIL-25-1_002
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 882
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

مهدی اژدری مقدم

نویسنده مسؤول، دانشیار، دانشگاه سیستان وبلوچستان، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی عمران

مهنا تاج نسایی

عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بیجار، بیجار، ایران

محمد گیوه چی

استادیار، دانشگاه سیستان وبلوچستان، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی عمران

چکیده

جریان عبوری از کانال ها دارای سه مؤلفه ی سرعت، یک مؤلفه در جهت جریان و دو مؤلفه در جهت عرضی کانال است. در اثرناهمگنی نوسانات سرعت، یک سری گردابه های چرخشی در مقطع کانال ایجاد می گردند که سلول های جریان ثانویه نامیده می شوند. اینسلول ها سبب ایجاد تنش برشی عرضی در جداره های کانال می شوند و در نتیجه بحث فرسایش و آبشستگی جداره های کانال را مطرحمی کنند. ناهمگنی آشفتگی به علت شرایط مرزی بستر، دیواره ی جانبی و سطح آزاد، نسبت ابعادی کانال و هندسه ی کانال به وجود می آید.مکانیزم ایجاد جریان های ثانویه را می توان به کمک معادله ی چرخش طولی بیان نمود. در این تحقیق با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی(DFD) و نرم افزار ANSYS CFX، جریان در کانال های ذوزنقه ای مدلسازی خواهد شد و علاوه بر بررسی عملکرد CFD در مدلسازی سلول های جریان ثانویه، توزیع سرعت عمق میانگین و تنش برشی مرزی در کانال مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در این راستا برایارزیابی مدل ساخته شده از مدل آزمایشگاهی تومیناگا و همکاران و مدل تحلیلی شینو و نایت بهره گرفته شده است. با صحت سنجی مدلعددی ساخته شده براساس نتایج آزمایشگاهی توافق خوبی مشاهده گردید. نتایج حاکی از عملکرد به تر مدل آشفتگی تنش برشی رینولدز SSGدر مدل سازی سلول های جریان بود. سطح همگرایی (4-)10 به دلیل پایداری نتایج در آن به عنوان سطح همگرایی بهینه انتخاب شد.

کلیدواژه ها

کانال ذوزنقه ای، سلول های جریان ثانویه، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، سرعت عمق میانگین، توزیع تنش برشی مرزی

مقالات مرتبط جدید

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.