مقایسه مدلهای دو سیالی و حجم سیال در شبیهسازی عددی جریان دوفازی سرریزهای پلکانی در شرایط باهوادهی و بدون هوادهی | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 28, Volume 17, Issue 12, 1396, Pages 255-265 PDF (1.75 M) | ||
| Authors | ||
| محمدرضا انصاری* 1; مهدی اسماعیل پور2 | ||
| 1دانشیار دانشگاه تربیت مدرس | ||
| 2گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس | ||
| Abstract | ||
| سرریز یک سازه هیدرولیکی است که جهت تخلیه آب اضافی پشت سد استفاده میشود تا از رسیدن آسیب به سد و فرسایش پاییندست جلوگیری شود. در مقاله حاضر جریان دوفازی آب و هوا روی سرریز پلکانی شبیهسازی شده است. به منظور شبیهسازی عددی از دو نوع مدل حجم سیال (VOF) و مدل دو سیالی استفاده شده است و نتایج حاصل از این دو مدل با یکدیگر مقایسه شدهاند. مطالعه تاثیر هوادهی در سرریز پلکانی، در دو هندسه مختلف بررسی شد. در هندسه اول هیچگونه مکش هوا از طریق پلکان انجام نمیگیرد. در هندسه دوم با تعبیه حفرههایی در لبه بالایی پلهها و قرار دادن فشار برابر با فشار اتمسفر برای این نواحی، مکش هوا و تاثیر آن بر توزیع جریان بر روی سرریز محاسبه و مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان میدهد در دبیهای کم جریان، مدل VOF نسبت به مدل دو سیالی نتایج دقیقتری ارائه می-دهد. در شرایطی که هوادهی در نظر گرفته شود بهدلیل اختلاط فازهای آب و هوا، این مدل به خوبی مدل دو سیالی، قادر به شبیهسازی جریان سیال نمیباشد و خطای محاسبات زیاد است. به عبارت دیگر در حالت هوادهی، مدل دو سیالی به واسطه حل معادلات برای هر دو فاز، مدلی مناسب برای شبیهسازی جریان میباشد. نتایج حل عددی حاضر با مقادیر تجربی دیگر محققین مقایسه شده و مشخص گردید مدل عددی دو سیالی با خطایی کمتر از 10% قادر به پیشبینی میزان افت انرژی کل جریان در اثر عبور از سرریز پلکانی در مقایسه با مقادیر اندازهگیری شده تجربی میباشد. | ||
| Keywords | ||
| هوادهی سرریز پلکانی; مدلسازی عددی; جریان دوفازی; مدل دو سیالی; مدل حجم سیال (VOF) | ||
|
Statistics Article View: 6,127 PDF Download: 5,334 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,196 |
| Number of Articles | 24,857 |
| Article View | 27,864,588 |
| PDF Download | 18,475,569 |