مدل سازی CFD برای جریان سه بعدی در کانال های باز مارپیچ، بررسی توزیع سرعت وضریب تصحیح انرژی جنبشی ومقایسه مدل های آشفتگی

شبیه سازی جریان کانال باز یا جریان رودخانه، چالش منحصر به فردی را برای شبیه سازی های عددی ارایه می دهد که به طور گسترده ای در کاربردهای دینامیک سیالات محاسباتی مورد استفاده قرار می گیرد. پیش بینی بسیار دشوار است زیرا جریان در کانال باز معمولا متناوب و آشفته است، هندسه نامنظم و منحنی است، و ارتفاع سطح آزاد با زمان متفاوت است. نتایج حاصل از یک مدل آشفته k-ε سه بعدی به منظور بررسی ساختار جریان، توزیع سرعت و فرایند انتقال توده در یک کانال باز مارپیچ ارایه شده است. مدل عددی سه بعدی برای محاسبه جریان در محدوده مختصاتی برای محاسبه کانال مرزی پیچیده تنظیم شده است. روش حجم محدود برای پراکندگی معادلات حاکم استفاده می شود و الگوریتم SIMPLE برای به دست آوردن اتصال سرعت و فشار استفاده می شود. مدل آشفتگی k- ε دارای ارزش مفید خوبی است زیرا زمان محاسباتی را افزایش نمی دهد. مشارکت اصلی این مطالعه، ایجاد یک روش عددی است که می تواند برای پیش بینی جریان در خم های رودخانه با انحنای مختلف استفاده شود. این مطالعه نشان می دهد که مدل آشفته کا-اومگا استاندارد سه بعدی برای تحلیل ساختارهای جریان، توزیع سرعت و انتقال آلودگی در کانال باز مارپیچ کاربرد دارد،با به کار بردن سرعت های عرضی و قایم خطای ضریب تصحیح انرژی جنبشی اصلاح می شود. این مدل برای مشکل واقعی رودخانه و تالاب قابل استفاده است.

کلیدواژه ها:

دینامیک سیالات محاسباتی ، توزیع سرعت ، حجم محدود ، آشفتگی ، کانال باز مارپیچ