بررسي عددي اثر زبري روي پروفيل سرعت و تنش برشي در كانال مركب به كمك نرم افزار Ansys Fluent

Numerical study of roughness effect on shear stress and velocity profile in compound channel using Ansys Fluent software

هر كانال هاي مركب، مقاطع هيدروليكي مي باشند كه از دو بخش اصلي و دشت هاي سيلابي با صفات متفاوت جريان، مانند: زبري سطح، عمق جريان وغيره تشكيل شده اند. كانال اصلي بخشي است كه تراز كف آن پايين تر است و عموماً داراي مقطع كلي نزديك به مستطيل يا ذوزنقه ميباشد. دشت هاي سيلابي، قسمتي از مقطع مركب مي باشند كه تراز كف آن به مراتب بالاتر از كانال اصلي بوده و در يك طرف يا در طرفين كانال اصلي واقع مي شوند. در تحقيق حاضر، اثر زبري بر پروفيل سرعت و تنش برشي به كمك مدل عددي سه بعدي Ansys Fluent بررسي شده است. مدل آشفتگي و شبكۀ مش بندي به كمك نتايج حاصل از مدل آزمايشگاهي و مدل عددي صحت سنجي و سناريو هاي مختلف به كمك مدل عددي مذكور شبيه سازي شد. مقايسۀ مقادير تنش برشي نشان مي دهد كه با افزايش زبري، ميزان تنش-برشي افزايش مي يابد. همچنين افزايش زبري دشت هاي سيلابي ها موجب كاهش سرعت متوسط عمقي مي شود. همچنين نتايج مدلسازي عددي نشان مي دهد كه نرم افزار مذكور داراي دقت مناسب براي شبيه سازي خصوصيات جريان در كانال مركب است. ارزيابي عملكرد هاي مدل هاي آشفتگي موجود در نرم افزار نشان مي دهد كه مدل آشفتگي RNG، نسبت به ساير مدل هاي آشفتگي عملكرد مناسب تري دارد.