سرریز جریان دوفازی از پلکان، شبیه سازی عددی با انسیس فلوئنت

توضیحات

شرح پروژه

در این پروژه، به شبیه سازی سرریز جریان دوفازی از پلکان، پرداخته ایم.

سرریز پلکانی معمولاً در سدهای مخزنی به منظور رهاسازی ایمن سیلاب استفاده می شود. پله های سرریز اتلاف انرژی را به شدت افزایش می دهد. سرریزهای پلکانی از جمله سازه های هیدرولیکی هستند که به دلیل اتلاف انرژی با ظرفیت بالای آب مورد توجه طراحان قرار گرفته اند. مکانیسم جریان در چنین ساختارهایی پیچیده است و تحقیقات بیشتری در مورد آن در حال انجام است. به همین دلیل، برای درک صحیح الگوی جریان سیال به تحقیقات و شبیه سازی بیشتری نیاز است. 

هندسه این مساله را با نرم افزار انسیس دیزاین مدلر (ANSYS Design Modeler) طراحی کرده و شبکه بندی آن را با نرم افزار گمبیت (Gambit) انجام داده ایم. تعداد سلول های این شبکه محاسباتی 139067 می باشد و همچنین نوع شبکه ای که ایجاد کرده ایم، شبکه بی سازمان است.

روش های استفاده شده

در این پروژه، از مدل چند فازی VOF (Volume of Fluid)، جهت در نظر گرفتن هردو فاز آب و هوا، استفاده کرده ایم. سرعت جریان ورودی به دامنه 1 متر بر ثانیه در نظر گرفته شده است.

نتایج

همانطور که مشاهده می کنید، خطوط فشار، سرعت، کسر حجمی، خطوط جریان و بردارهای سرعت ارائه شده‌اند.همانطور که از نتایج مشخص است، جریان روی پله ها دارای سرعت بیشتری میباشد. همچنین با توجه به سطح مقطع پله ها، فشار روی آن ها دارای مقدار ماکزیمم خود می باشد.