شبيه سازي عددي جريان در قوس تند 90 درجه با ديوار مياني و تأثير آن بر جريان

احداث دیوار میانی روشی برای كاهش اثرات سوء ناشی از قوس بر جریان است. در این پژوهش با استفاده از نرم افزار فلوتری دی به شبیه سازی جریان در قوس تند 90 درجه پرداخته شد. سپس با افزودن دیوار میانی در آن، مجدداً شبیه-سازی صورت گرفت. در آن ها از معادلات حاكم بر حركت سیال تراكم ناپذیر لزج به همراه مدل آشفتگیk-ε(RNG) استفاده شد. سطح آزاد نیز با روش جزء حجم سیال (VOF) مدل سازی شد. سپس نتایج هر دو مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی انجام شده صحت سنجی گردید. نتایج بیان گر انطباق خوب مدل های عددی با آزمایشگاهی بود. معیار MAPE برای قوس بدون دیوار میانی برابر با 66/5 درصد و در قوس با دیوار میانی برابر با 22/6 درصد به دست آمد. مقایسه مقادیر سرعت در قوس با دیوار میانی و بدون دیوار میانی نشان داد كه این دیوار باعث 1- افزایش سرعت در نزدیك دیوار خارجی و كاهش سرعت در نزدیك دیوار داخلی تا میانه ی قوس، 2- كاهش مقدار سرعت بیشینه تا میانه ی قوس و افزایش آن تا انتهای قوس (تعدیل سرعت بیشیته در طول قوس)، 3- انتقال سرعت های بیشینه از مجاورت دیوار خارجی به سمت محور كانال در مقاطع انتهایی، 4- كاهش اختلاف ارتفاع آب در دو دیوار داخلی و خارجی و 5- كاهش قدرت جریان ثانویه با جلوگیری از انحراف خطوط جریان به سمت دیوارها می شود.