ارزیابی دقت مدل سه بعدی SSIIM2 در شبیه سازی میدان جریان در کانال قوسی U شکل با آبگیر جانبی

Abstract

هدف از این پژوهش بررسی قابلیت مدل عددی SSIIM2 در شبیه سازی الگوی جریان در اطراف دهانه‌ی آبگیر، در یک کانال خمیده می‌باشد زیرا جریان در کانال خمیده کاملا سه بعدی و پیچیده می باشد. مدل های فیزیکی به دلیل پیچیدگی جریان قادر به ارایه درک روشنی از فیزیک حاکم بر این پدیده‌ها نمی‌باشند. بنابراین برای داشتن درک روشنی از پدیده لازم است در کنار مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی، این پدیده‌ها به صورت عددی نیز بررسی شوند. در این پژوهش میدان جریان در یک کانال U شکل که آبگیر جانبی در موقعیت 115 درجه از ابتدای قوس و با زاویه انحراف 45 درجه در دیواره خارجی قوس نصب شده است با استفاده از نرم افزار سه بعدی SSIIM2 شبیه سازی شده است. نتایج حاصله نشان می‌دهد مدل عددی SSIIM2 در شبیه‌سازی خطوط جریان، میدان سرعت و تشخیص الگوی جریان در دهانه آبگیر مقادیر قابل قبولی را پیش‌بینی کرده‌ است اما در بعضی نقاط میدان حل مانند نزدیک دیواره به دلیل ضعف مدل k-ε و نواحی نزدیک بستر نتایج مدل SSIIM2 با نتایج آزمایشگاهی تطابق ندارد. به طوریکه متوسط خطای پیش‌بینی در نزدیک جداره‌ها 63/9 درصد و در نواحی دور از جداره‌ها 84/3 درصد می‌باشد. همچنین مدل در شبیه‌سازی بردار جریان ثانویه هماهنگی خوبی با نتایج آزمایشگاهی نشان نمی دهد. اما بررسی الگوی جریان در کانال آبگیر که دارای هندسه مستقیم می باشد، مدل آشفتگی k-ε نتایج مناسبی از الگوی جریان در مقاطع عرضی درون آبگیر را نشان می دهد.

Keywords

• شبیه سازی
• زاویه انحراف
• جریان ثانویه
• مدل آشفتگی k-ε
• نرم افزار ssiim2