بررسی غلظت هوای مخلوط با جریان آب در نقاط مختلف روی سرریز پلکانی در جریان غیر ریزشی با مدل FLUENT و یک مدل فیزیکی

محورهای موضوعی : علوم آب

میثم صدریان زاده ¹ , محمد محمودیان شوشتری ² , احمد فتحی ³ , حسین اسلامی ⁴

1 - 1- دانشجوی دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شوشتر ،دانشکده مهندسی و علوم آب،گروه مهندسی و مدیریت منابع آب،شوشتر،ایران
2 - استاد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شوشتر ،دانشکده مهندسی و علوم آب،گروه مهندسی و مدیریت منابع آب،شوشتر،ایران
3 - استادیار، دانشگاه شهید چمران اهواز، دانشکده مهندسی و علوم آب، اهواز،ایران
4 - استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شوشتر ،دانشکده مهندسی و علوم آب،گروه مهندسی و مدیریت منابع آب،شوشتر،ایران

تاریخ دریافت : 1395/12/24 تاریخ پذیرش : 1396/01/25 تاریخ انتشار : 1395/07/01

کلید واژه: سرریز پلکانی, نرم افزار فلوئنت و گمبیت, جریان دوفازی, هواگیری طبیعی,

چکیده مقاله :

در این مقاله مدلی آزمایشگاهی از یک سرریز پلکانی با جریان غیر ریزشی توسط نرم افزار فلوئنت و نرم افزار گمبیت(FLUENT&GAMBIT) شبیه سازی گردیده است. در این شبیه سازی ، با توجه به هیدرودینامیک خاص جریان بر روی سرریزهای پلکانی ، جهت مدل سازی اغتشاش از مدلk-Epsilon در حالت RNG ، برای مدل سازی جریان چندی فازی از مدل MIXTURE ، جهت مدل سازی جریان در نزدیک دیواره ها، از معادلات رفتار دیوار پیشرفته "Enhanced wall treatment" استفاده گردیده است.همچنین جهت مجزا سازی معادلات فشار از الگوریتم PRESTO و ارتباط معادلات فشار-سرعت از روش SIMPLE استفاده گردیده است.پس از کالیبراسیون مدل عددی با مدل آزمایشگاهی ، با فرض صحت دقیق مدل آزمایشگاهی ،درصد خطایی معادل 6/6 درصد برای مدل عددی بدست آمد. سپس با بررسی میزان غلظت هوای محلول در جریان آب، نتیجه گردید برای هندسه و دبی مورد مطالعه با حرکت در جهت جریان غلظت هوای مخلوط در آب افزایش می یابد.

چکیده انگلیسی:

In this paper, physical model of a stepped spillway flow with skimming software,simulated by Fluent and Gambit software.In this simulation, the k- ε model in RNG, Mixture, and Enhanced wall treatment are applied to respectively model the turbulence , the multiphase flow, and the flow near the walls with attention to the specific hydrodynamic of the flow on the stepped spillways.Also , the PRESTO algoritm and the SIMPLE method are respectively used to dissociate pressur equations and to relate pressure-velocity equations.After calibration of the numerical model with experimental model, assuming an experimental model of precision, a margin of error of 6.6% was obtained for the numerical model. Then, by examining the concentration of dissolved air in the water flow, the result was evaluated for geometry and discharge studied,motion in the direction of the flow mixture concentration in the water increases.After concluding the percentage error of the numerical model, the numerical and graphical results analysis of two-phase flow of water - the air is present.