بررسی عددی چگونگی تشکیل پرش هیدرولیکی چندضلعی و ساختار جریان سیال در آن

Authors

Abstract:

در این پژوهش به شبیه سازی عددی سه بعدی پدیده پرش هیدرولیکی چندضلعی با استفاده از روش عددی حجم سیال پرداخته شده است. در هنگام برخورد یک جت سیال با سطح مشاهده می‌شود که یک پرش هیدرولیکی شعاعی در اطراف محل برخورد رخ می‌دهد. در سیالات با لزجت پایین(مثل آب) شکل این پرش به صورت دایروی است و در سیالات با لزجت بالا(مثل اتیلن گلیکول) یک ساختار چندضلعی در هنگام پرش هیدرولیکی رخ می‌دهد که این ساختار ناشی از وجود امواج مکانیکی در اطراف ناحیه برخورد سیال با سطح می‌باشد. نتایج شبیه سازی عددی با نتایج تجربی محققان پیشین مقایسه شده است که تطابق خوبی از نظر کیفی(شکل و ساختار پرش هیدرولیکی ایجاد شده) و کمی(شعاع پرش هیدرولیکی) در آن دیده می‌شود. در نهایت بر اساس شبیه سازی عددی مشاهده گردید که ابتدا پرش هیدرولیکی به صورت دایروی گسترش یافته و پس از برخورد موج حاصل از پرش با موانع پایین دست جریان، به مرور شکل چندضلعی در پرش ایجاد شده و به حالت پایدار می رسد. همچنین خطوط جریان در این پدیده نشان می‌دهد که وجود جریان‌های با سرعت بالا در نقاطی از حوزه حل موجب تشکیل گوشه‌هایی در پرش هیدرولیکی شده و پرش چندضلعی ایجاد می‌گردد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی تجربی ساختارهای پایدار و ناپایدار در پرش هیدرولیکی چندضلعی

هنگامی که یک جت عمودی مایع به صفحه‌یی افقی برخورد می‌کند، اولین انتظاری که می‌رود تشکیل یک پرش هیدرولیکی دایره‌یی است؛ اما در برخی از سیالات تحت شرایط خاص، انتقال از جریان فوق بحرانی به جریان زیر بحرانی به شکل پرش هیدرولیکی چندضلعی پایدار یا ناپایدار نمایان می‌شود. در این نوشتار علاوه بر پرش‌های چندضلعی پایدار، نوعی دیگر از پرش‌های چندضلعی نادر که رفتاری چرخشی ـ موجی از خود بروز می‌دهند، ارائه ...

full text

بررسی عددی موقعیّت و طول پرش هیدرولیکی در سرریز سرسره‌ای

طول پرش هیدرولیکی و موقعیت آن فراسنجهای مهمی هستند که طول حوضچه آرامش را، تحت تاثیر قرار می دهند. همچنین به دلیل هزینۀ فراوانی که صرف ساخت این سازه می­گردد می­بایست برای کاهش طول پرش هیدرولیکی و در نتیجه کاهش طول حوضچه آرامش از تمامی امکانات و روش­ها استفاده کرد. در این تحقیق پرش هیدرولیکی در سرریز سرسره­ای  با استفاده ازنرم­افزار فلوئنت، مورد شبیه­سازی قرار گرفته­است .همچنین، برای حل معادلات ح...

full text

بررسی مدل عددی سلول‌های جریان‌های ثانویه در کانال‌های ذوزنقه‌ای و تأثیر آن بر پرش هیدرولیکی

مطالعه سلول‌های جریان‌های ثانویه امری پرهزینه و نیازمند تجهیزات آزمایشگاهی مجهزی می‌باشد،لذا پژوهشگران دینامیک سیالات محاسباتی CFD را روشی مقرون به صرفه برای مدلسازی می‌دانند. در تحقیق حاضر ویژگی‌های سلول‌های جریان‌های ثانویه در کانال‌های ذوزنقه با زوایای جانبی ◦45، ◦60 و ◦75 ، تحت تاثیر 5 دبی مختلف در نرم افزار Flow3D شبیه‌سازی شده است. نتایج مدلسازی‌ نشان داده است که رابطه‌ی عکس بین سرعت ثانو...

full text

بررسی عددی تاثیر ارتفاع تاج سرریز بر الگوی جریان در شرایط تشکیل پرش هیدرولیکی در امتداد سرریزهای جانبی در کانال های روباز

سرریزهای جانبی یکی از سازه های هیدرولیکی کاربردی و مهم در سیستم های کنترل و هدایت آب هستند. جریان خروجی از سرریز جانبی سه بعدی است که باعث می شود این سرریزها هیدرولیک پیچیده ای داشته باشند. تحت شرایط خاصی وجود سرریز جانبی موجب تشکیل پرش هیدرولیکی در کانال اصلی می شود که این حالت کمتر مورد توجه، اعتبار سنجی مدل عددی با 3D-FLOW محققین قرار گرفته است. در این مقاله پس از مدل سازی سه بعدی پرش هیدرول...

full text

ایجاد و بررسی تجربی پرش های هیدرولیکی چندضلعی

در این تحقیق، برخورد یک جت سیال لزج عمودی و متقارن محوری به یک سطح افقی و صلب به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار خواهد گرفت . در اثر برخورد این جت سیال عمودی به صفحه مذکور، سیال بر روی سطح افقی بصورت شعاعی منتشر می شود تا اینکه در یک فاصله خاص، ارتفاع فیلم سیال بطور ناگهانی افزایش می یابد و اصطلاحا یک پرش هیدرولیکی رخ می دهد. برخلاف پیش بینی اولیه، شکل حاصل از پرش هیدرولیکی در این پدیده همواره ...

مقایسه آزمایشگاهی مدل‌های پرش هیدرولیکی در رژیم‌های مختلف جریان

حوضچه آرامش نقش مهمی در اتلاف انرژی جریان خروجی سازه­های هیدرولیکی ایفا می­کند. در این مطالعه 5 مدل پرش هیدرولیکی که در شرایط آزمایشگاهی مشخص نتایج مناسبی را داده‌اند، با یکدیگر مقایسه شده است. 32 آزمایش در محدوده اعداد فرود 02/1-19/9 با سه زبری بستر و تحت سه شیب و حداقل جریان یافتن سه دبی متفاوت انجام­گردید. بسترهای انتخاب شده عبارت از بستر فلزی، بستر با زبری 6/1 میلیمتر و بستر با زبری 6/3 میل...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 9  issue 3

pages  191- 203

publication date 2019-09-23

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023