بررسي پارامترهاي آشفتگي در پرش هيدروليكي با مقاطع مستطيلي واگرا با استفاده از مدل Fluent

حوضچه ­هاي آرامش با مقطع واگرا داراي عملكرد هيدروليكي مناسب­تر و هزينه ساخت كمتر نسبت به حوضچه­ هاي كلاسيك مي­باشند. در تحقيق حاضر با به­ كارگيري داده­ هاي آزمايشگاهي و به ازاي هفت عدد فرود مختلف در محدوده 1/92/3، سه مدل از حوضچه ­هاي مذكور با هندسه ­هاي مختلف از نظر زاويه واگرايي و نوع ديواره، در حالت سه بعدي مورد شبيه سازي عددي قرار گرفت. براي تحليل آشفتگي از مدل­هاي kε RNG و RSM و براي سطح آزاد جريان از مدل حجم سيال (VOF) در محيط نرم­افزار Fluent استفاده شد. دقت مدل­هاي آشفتگي مذكور در شبيه سازي سطح آزاد پرش مشابه يكديگر و ميانگين خطاي محاسباتي آنها به ­ترتيب 4/7 و 7/5 درصد حاصل شد. اما در شبيه سازي پروفيل­هاي سرعت مدل RSM عملكرد بهتري را به همراه داشت، به­ طوري­ كه ميانگين خطاي محاسباتي مدل­ هاي kε RNG و RSM به­ ترتيب 2/16 و 7/7 درصد بدست آمد. بر اساس نتايج مدل عددي وقوع جريان دوپايا در مقاطع واگرا به­ خوبي قابل مشاهده بود. همچنين با استفاده از مدل RSM توزيع قائم شدت آشفتگي، تنش­هاي رينولدز و انرژي جنبشي اغتشاش در مقاطع مختلف پرش مورد بررسي قرار گرفت.