شبیهسازی عددی اثر زاویهی برخورد و نسبت بده بر ابعاد ناحیهی جدایی جریان در تقاطع نهرهای روباز
الموضوعات :
سعید گوهری
1
(استادیار گروه مهندسی آبیاری و زه کشی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان)
الکلمات المفتاحية: ناحیهی جدایی جریان, زاویهی تقاطع, نسبت بده, شبیه حجم سیال, شبیه فلوئنت,
ملخص المقالة :
برخورد دو جریان با یکدیگر میتواند باعث ایجاد جریان پیچیده ترکیبی شده که با شتاب به سمت پاییندست حرکت میکند. با برخورد دو جریان، ناحیهی جدایی جریان در محل تقاطع در نهر اصلی به وجود میآید. ناحیهی جدایی به دلیل کاهش سرعت طولی جریان و افزایش توان رسوب گذاری از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق با بهرهگیری از نرمافزار فلوئنت با شبیه آشفتگی RSM و روشVOF، جریان متقاطع در نهرهای مستطیلی شبیهسازی شده و تأثیر زاویهی اتصال نهر فرعی به نهر اصلی در زوایای30، 45، 60 و 90 درجه بر ابعاد ناحیهی جدایی جریان مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، تأثیر نسبت بدهی جریان بر ابعاد ناحیهی جدایی مطالعه شده است. مقایسهی مقادیر سرعت عددی و آزمایشگاهی نشان میدهد که شبیه بطور متوسط با دقت 4 درصد مقادیر آزمایشگاهی را شبیه سازی کرده است. با کاهش زاویهی تقاطع، ابعاد ناحیهی جدایی جریان کاهش یافته، و با افزایش ناحیه زاویهی تقاطع نیز ابعاد ناحیهی جدایی جریان افزایش مییابد. بیشترین ابعاد ناحیهی جدایی حدود 50 درصد عرض نهر اصلی بوده که در زاویهی تقاطع 90 درجه رخ میدهد، و کمترین ابعاد ناحیهی جدایی نزدیک به صفر بوده و در زاویهی تقاطع 30 درجه رخ میدهد. تغییرات نسبت بدهی تأثیر زیادی بر شکلگیری و ابعاد ناحیهی جدایی دارند و با کاهش نسبت بده، ناحیهی جدایی جریان نیز به تدریج ناپدید میشود. با کاهش همزمان زاویهی برخورد دو جریان و نسبت بده، ابعاد ناحیه جدایی کاهش یافته، و میتوان مشکلات ناشی از برخورد دو جریان را کاهش داد.