شبيه سازي عددي استهلاك انرژي در تندآب با موانع استوانه اي مستغرق با مدل Flow 3D

در اين تحقيق به قابليت استهلاك انرژي تندآب با موانع مستغرق استوانه­اي پرداخته شد. از مزيت­هاي اين روش بر روش­هاي قبلي مانند سرريز پلكاني، خطر كاويتاسيون كمتر و اقتصادي­تر بودن آن مي­باشد. در اين تحقيق براي تحليل عددي از نرم­افزار FLOW3D استفاده شده است. اين نرم­افزار با استفاده از روش حجم محدود معادلات جريان را حل مي­كند. در اين تحقيق جريان از نوع دائمي و اغتشاشي و سيال تراكم­ناپذير در نظر گرفته شده است. مدل آشفتگي مورد استفاده در اين تحقيقمي­باشد. بررسي افت انرژي در همه مدل­ها­ي شاهد نشان مي­دهد، مقدار افت انرژي در همه­ي شيب­ها با افزايش نسبت YC/H(Yc عمق بحراني و H ارتفاع تندآب) داراي روند نزولي با شيب نسبتاً تند مي­باشد. به­طور كلي مي­توان گفت استهلاك انرژي در مدل­هاي شاهد نسبت به انرژي بالادست در محدوده دبي­هاي اين تحقيق  بين 10 درصد براي مدل با شيب 1 به 4 تا 64 درصد براي مدل با شيب 1 به 5 متغير است. نتايج مقايسه افت در مدل­هاي با بستر داراي موانع نشان مي­دهد در همه مدل­ها روند نزولي با شيب نسبتاً تند و نرخ كاهش به صورت تقريباً خطي مي­باشد.  در مقايسه افت انرژي در شيب­هاي مختلف، مقدار نسبي افت انرژي در شيب 1 به 4 داراي بيشترين و در شيب 1 به 5 داراي كمترين مقدار مي­باشد. به­طور كلي مي­توان گفت استهلاك انرژي در اين مدل­ها نسبت به انرژي بالادست از 81 درصد براي مدل با شيب 1 به 4 تا مقدار 43 درصد در مدل با موانع استوانه­اي و شيب 1 به 6 و 1 به 8 متغير است. هم­چنين در مدل­هاي با موانع بستر، ميزان استهلاك انرژي از 16 تا 39 درصد نسبت به مدل شاهد افزايش داشته است. در پايان نيز با استفاده از رگرسيون چند متغيره روابطي براي پيش­بيني افت انرژي در اين نوع تندآب در حالت بستر صاف و با وجود موانع استخراج شد.