مدل‌سازی عددی و تحلیل هیدرودینامیک جریان در پرتابه جامی‌شکل و کانال نزدیک‌شونده

پرتابه جامی‌شکل بخش اصلی از یک مجموعه استهلاک انرژی جریان به نام سیستم پرش اسکی محسوب می‌شود. در این پژوهش پارامترهای هیدرولیکی طول پرتاب، سرعت، فشار و عدد فرود با 4 دبی مختلف توسط نرم افزار Flow-3D روی دو مدل شامل سرریز با پرتابه جامی‌شکل ساده و سرریز با پرتابه جامی‌شکل بعلاوه کانال نزدیک‌شونده بررسی گردیده است. به منظور مدل‌سازی آشفتگی، از مدل‌های RNG و k-e استفاده شد و صحت­سنجی نشان داد که مدل k-e دقت بالاتری دارد. نتایج حاکی از آن بود که مدل شامل کانال نزدیک‌شونده نسبت به مدل دیگر، طول پرتاب و استهلاک انرژی بیشتری دارد. حداکثر سرعت در این مدل، در دبی 20 لیتر بر ثانیه و برابر 2.30 متر بر ثانیه در ابتدای کانال تشکیل شد. بیشترین درصد افزایش سرعت مدل شامل کانال نزدیک‌شونده نسبت به مدل نخست نیز برابر 32 درصد و مربوط به دبی 15 لیتر بر ثانیه بود. مقایسه پروفیل‌های فشار نیز نشان داد تغییرات فشار در دو مدل تفاوت محسوسی ندارد. علاوه بر این حداکثر فشار، در مدل نخست و در دبی 25 لیتر بر ثانیه و برابر 2833 پاسکال در پنجه سرریز رخ داد. همچنین، مکان حداکثر عدد فرود (برابر با 4.5) در مدل شامل کانال نزدیک‌شونده بر روی کانال و در مدل نخست، در محل فرود پرتابه بود.