مدل سازی عددی میدان جریان در اطراف سرریزهای مدور قائم با ورودی کلید پیانویی

به منظور کنترل جریان گردابه ای استفاده از سرریز کلید پیانویی مدور، یکی از روش های اصلاح ورودی سرریز مدور قائم است. این سرریز به صورت سازه گرداب شکن عمل می کند و تأثیر چشم گیری بر کاهش قدرت جریان گردابی و افزایش ضریب دبی جریان دارد. در تحقیق حاضر به بررسی عددی هیدرولیک جریان در اطراف سرریز مدور قائم با ورودی کلید پیانویی پرداخته می شود. معادلات حاکم بر جریان سیال در دستگاه مختصات استوانه ای حل می شوند. برای مدل سازی میدان جریان اطراف سازه و درون شفت قائم از شبیه سازی عددی با استفاده از روش حجم محدود و مدل آشفتگی k-ε استفاده شده است. در این تحقیق تأثیر طول، ارتفاع و زاویه قطاع های کلید پیانویی بر هیدرولیک جریان مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهند که استفاده از سرریز کلید پیانویی مدور به عنوان ورودی شفت های قائم یکی از روش های اصلاح ورودی سرریز مدور قائم است که تأثیر چشم گیری بر کاهش قدرت جریان گردابی دارد، ضمن این که ضریب دبی جریان را افزایش می دهد. سرریز کلید پیانویی علاوه بر این که به صورت ورودی سرریز مدور قائم عمل می کند، نقش گرداب شکن نیز دارد، به طوری که با کاهش قدرت جریان گردابی و دور کردن گرداب از شفت قائم، باعث توزیع یکنواخت جریان در محدوده ی اطراف شفت قائم می شود. این امر در تخلیه ی یکنواخت جریان از شفت قائم مؤثر است. در انتها بهترین هندسه ی ورودی کلید پیانویی برای دست یابی به بیشترین راندمان در سرریز مدور قائم پیشنهاد شده است.