شبیه سازی عددی سه بعدی هیدرولیک جریان در آبگیرهای دارای آشغالگیر تحتانی با کمک دینامیک سیالات محاسباتی

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 7، دوره 2، شماره 3، مهر و آبان 1388، صفحه 49-60   

نویسندگان

مسعود خواجه¹؛ محمد هادی فتاحی¹؛ ابوالفضل شمسایی²

¹عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت

²استاد دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی شریف

تاریخ دریافت: 20 دی 1394،  تاریخ پذیرش: 20 دی 1394 

چکیده

در این پژوهش هیدرولیک جریان در آبگیرهای با آشغالگیر تحتانی به صورت سه بعدی شبیه سازی عددی شده است و برخی فراسنج های مهم این سازه از قبیل ویژگی های شبکه ی آشغالگیر و بویژه طول خیس شده ی شبکه ی آشغالگیر مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. آشغالگیر تحتانی سازه ای است آبی که به منظور فراهم ساختن بازده ی مؤثر برای آبگیر های رودخانه ای در مناطق کوهستانی بکار می رود. در این پژوهش با استفاده از توانایی ها و قدرت محاسباتی روش های عددی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) این سازه شبیه شده است. بدین منظور نرم افزار Fluent 6.3.26 و روش احجام محدود، مورد استفاده قرار گرفته اند.آبگیر و آشغالگیر تحتانی شبیه سازی شده بر اساس نمونه ی فیزیکی ساخته شده به وسیله ی دوربیر و همکاران (2003)، در دانشگاه صنعتی وین شبیه سازی گردیده است. افزون بر مقایسه نتایج شبیه عددی با نمونه ی فیزیکی یاد شده ، محاسبات تحلیلی دانشمندان در مورد طول خیس شده ی آشغالگیر نیز با نتایج بدست آمده، مقایسه شده است. مقایسه ی نتایج بدست آمده از شبیه سازی عددی، دستاوردهای حل تحلیلی و آزمایش های نمونه های فیزیکی بر تطابق چشمگیر پاسخ های روش عددی با واقعیت دلالت دارد. با اجرای دستورهای کار گوناگون، بهینه ی طول خیس شده ی آشغالگیر با توجه به شکل مقطع و فاصله ی گام میله های آشغالگیر بررسی شده است. 
 

کلیدواژه‌ها

آشغالگیر تحتانی؛ طول خیس شده؛ دینامیک سیالات محاسباتی؛ fluent

عنوان مقاله [English]

3D Numerical Simulation of the Bottom Rack Intake Hydraulic Using CFD Techniques

نویسندگان [English]

M KH¹؛ M.H F¹؛ A SH²

چکیده [English]

The hydraulics of bottom rack intakes was 3D numerical simulate and some of its important specifications like the wetted rack length were studied. The bottom rack intake is a hydraulic structure designed for achieving robust function of water intakes in mountain regions. Computational abilities of CFD techniques were employed to simulate the flow hydraulics on this structure. To achieve this, the software Fluent 6.3.26 and finite volume method are used. The water intake and the bottom rack were simulated according to the physical model built Vienna University of Technology by Dorbir et al. in 2003. Analytical computations performed by former researchers were also compared to the numerical results in addition to the physical ones. This comparison shows outstanding adaptation and relevant relationships between the numerical CFD results and the analytical and physical model findings. The optimum wetted rack length is studied according to the bottom rack bar sections and spacing