كاربرد مدلهاي آشفتگي در شبيهسازي سه بعدي جريان در پرتابه جامي شكل سدها

مستهلك كننده هاي انرژي، سازههايي هستند كه در انتهاي سرريزها و مجاري تحتاني سدها به منظور استهلاك انرژي جريان ساخته مي شوند پرتابكننده جامي شكل، از جمله سازههاي استهلاك انرژي است كه معمولاً در سدهاي بلند و در مواردي كه سرعت جريان بيش از 15 تا 20 متر بر ثانيه باشد مورد استفاده قرار ميگيرد. از آن جا كه جريان در پرتابكننده جامي در عمل، به شدت آشفته ، غير دائمي و سه بعدي مي باشد، بنابراين در اين پژوهش، با در نظر گرفتن هندسه هاي متفاوت جام (باكت)، شامل مقادير مختلف شعاع انحناء، زاويه انحراف جريان و ارتفاع جام و نيز اعمال شرايط مختلف جريان نظير مقادير مختلف عمق، سرعت و عدد فرود ورودي، شبيه سازي عددي جريان آشفته با استفاده از مدل FLUENT كه يكي از نرمافزارهاي توانمند در زمينه ديناميك سيالات محاسباتي CFD ميباشد صورت گرفته است. اين مدل عددي براي حل جريان آشفته از انواع مدل هاي مختلف مدلهاي آشفتگي، اعم از مدل هاي يك معادله اي ، دو معادله اي، مدل تنش رينولدزي و مدل شبيه سازي گردابه هاي بزرگ، استفاده مينمايد. در اين تحقيق با شبيهسازي جريان آشفته در جام و محاسبه حداكثر هد فشار ديناميك ي، مشاهده گرديد كه مدل آشفتگي (فرمول در متن اصلي مقاله) استاندارد بيشترين انطباق را با نتايج حاصل از مدل آزمايشگاهي نشان مي دهد. بر اين اساس، محل وقوع حداكثر فشار، به هندسه پرتابكننده جامي بستگي دارد و مقدار آن نيز وابسته به عدد فرود جريان ورودي، عمق جريان، زاويه انحراف جريان در جام و همچنين شعاع جام بوده و تقريباً در قسمت ميانيِ گوديِ جام رخ ميدهد.