مدل‌سازی عددی اثر کشیدگی بیضوی بر عملکرد هیدرولیکی دریچه سالونی بیضوی

Abstract

دریچه‌ها سازه‌هایی جهت کنترل جریان هستند که در کانال‌های آبیاری مورداستفاده قرار می‌گیرند. در این ‌بین، دریچه‌های سالونی دارای قابلیت‌های بسیار کارآمدی ازجمله کنترل و تنظیم ارتفاع آب در بالادست جریان، خودکارسازی، مصرف انرژی کم‌تر نسبت به انواع دیگر دریچه‌ها (مانند دریچه‌های کشویی، قطاعی و...) و امکان عبور اجسام شناور هستند. دریچه‌های سالونی بیضوی از انواع نوین دریچه‌های سالونی هستند که با هدف افزایش ضریب دبی نسبت به انواع دیگر دریچه‌های سالونی در نظر گرفته شده‌اند. پژوهش پیشِ رو با هدف مدل‌سازی دریچه‌های سالونی بیضوی در پنج نسبت بیضوی متفاوت همراه با تبدیل ناگهانی در کانال، با استفاده از نرم‌افزار Flow3d انجام گرفت. کلیه مدل‌ها در سه دبی 25، 35 و 45 لیتربرثانیه و در سه بازشدگی 20،30 و 40 سانتی‌متر در نظر گرفته‌شده و با مدل آشفتگی RNG شبیه‌سازی مورد انجام قرار گرفته است. نتایج نهایی نشان داد که با افزایش نسبت بیضوی از 7/0 تا 28/1، مقادیر استهلاک انرژی نسبت به انرژی اولیه، از هشت تا 20 درصد کاهش خواهد داشت. در بررسی تنش برشی کف نیز نتایج نشان داد که با افزایش نسبت بیضوی به‌طور متوسط تنش برشی 52 درصد کاهش پیدا می‌کند. در بخش بررسی کیفی گردابه­های جریان نیز نتایج نشان داد در نسبت‌های بیضوی بزرگ‌تر از یک، جریان‌های گردابه­ای و انحراف جریان از مسیر کم‌تر می­شود و سرعت جریان از 22 تا 54 درصد کاهش می‌یابد.

Keywords

• استهلاک انرژی
• بازشدگی
• تبدیل ناگهانی
• تنش برشی
• نسبت بیضوی
• flow3d