مدلسازی دو بعدی خط جریان سطح آزاد در کانال باز با استفاده از نرم افزار FLUENT و صحت سنجی با نتایج آزمایشگاهی

  • تاریخ ثبت: 24 مرداد 1396
  • نویسندگان: قدرت قصابی, سیدحامد شکیب
  • کلمات کلیدی: نرم افزار Fluent، کانال آزمایشگاه، نتایج عددی و تجربی، مدل آشفته
نرم¬افزار فلوئنت ابزاری قدرتمند در شبیه¬سازی پروفیل جریان¬های سطح آزاد بوده و پدیده¬هایی از قبیل پرش هیدرولیکی، استغراق بحرانی دریچه¬ها، اثرات انبساط و انقباض بر پروفیل بالادست و پایین دست جریان کانال¬های باز و الگوی انتقال بارهای رسوبی توسط نرم¬افزار مذکور مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق، ابتدا در بخش اول مدل یک سریز ساخته شده و تحت سه دبی مختلف 30، 60 و 85 لیتر بر دقیقه، و با شیب بستر 5 درجه و در فاصله 239 سانتیمتری از ورودی جریان تحت آزمایش قرار گرفت. سپس در بخش دوم، حل عددی معادلات ناویراستوکس برای جریان آشفته و بررسی پدیده پرش هیدرولیکی در کانال مدل توسط نرم¬افزار فلوئنت انجام شد و پروفیل سطح آب در تمام حالات برای نتایج عددی و تجربی رسم شده و مقایسه گردید. با در نظر گرفتن پارامترهای هیدرولیکی و شرایط مرزی لازم، مقایسه بین نتایج عددی و تجربی بیانگر این واقعیت است که در اعداد فرود بالاتر مدل عددی در مقایسه با داده¬های تجربی، نتایج نزدیک¬تری را ارائه می¬دهد و بدلیل حاکمیت تنش برشی جدار بر جریان-های زیربحرانی مقدار خطای مشاهداتی در این نوع جریان بالاتر است