شبیه سازی جریان بر روی سرریز پلکانی با استفاده از روش اجزاء محدود

در دهه های اخیر شناخت تکنولوژی جدید ساخت سد ها با کاربرد مصالح بتن غلطکی(RCC) توسعه و توجه به این سرریز را به منظور استهلاک انرژی جریان بیشتر کرده است. با تحلیل و شناخت عملکرد هیدرولیکی جریان، تعیین میزان افت انرژی و طراحی مناسب سرریز میسر می گردد.امروزه روش های عددی ابزاری کارامد جهت پردازش پیچیدگی های جریان اغتشاشی می باشد. در این پژوهش مدل سازی جریان بر روی سرریز پلکانی با استفاده از روش عددی اجزاء محدود در محیط نرم افزار پلکانی با استفاده از روش عددی اجزاء محدود در محیط نرم افزارANSYS-FLOTRANصورت گرفته است. همچنین روش گسسته سازی (discretization) ترم های معادله انتقال بر اساس روش اجزاء محدود ارائه شده است. از آنجا که جریان بر روی سرریز آشفته است، جهت حل جریان های اغتشاشی مدلk −ε مورد استفاده قرار گرفته و برای تعیین سطح آزاد جریان روش VOFبه کار رفته است. به این ترتیب پروفیل سطح آب، مقادیر سرعت و فشار در نقاط مختلف جریان محاسبه شده و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردیده است. نتایج حاصل نشان می دهد که روش عددی المان محدود برای شبیه سازی پیچیدگی های جریان بر روی سرریز پلکانی مناسب می باشد.

کلیدواژه ها:

سرریز پلکانی ، روش عددی اجزاء محدود ، گسسته سازی ، مدلk −ε ، سطح آزاد