شبيه‌سازي عددي آب‌شكن متخلخل با استفاده از نرم‌افزار Flow3D

در اين پژوهش، تأثير احداث تك آبشكن متخلخل بر پارامترهاي هيدروليكي جريان در كانال باز با استفاده از مدل عددي به كمك كاليبراسيون مدل غيرخطي فورشهايمر بررسي شده است. شبيه‌سازي عددي با استفاده از نرم‌افزار Flow3D و براي شبيه‌سازي جريان آشفته از مدل آشفتگي RNG استفاده شده است. بدين منظور آبشكن متخلخل با مشخصات مختلف، شبيه‌سازي و با انجام آناليز حساسيت، ضرايب مناسب موردنياز در معادله فورشهايمر تعيين شد. بر اساس آناليز حساسيت و مقايسه نتايج با نتايج مدل فيزيكي مشخص گرديد اغلب پارامترهاي جريان، حساسيت زيادي نسبت به ضريب جمله غيرخطي مدل فورشهايمر دارند و در برخي موارد مدل با اعدادي خارج از محدوده پيشنهادي نرم‌افزار، كاليبره گرديد. بررسي‌ها نشان داد، افزايش تخلخل موجب كاهش قابل توجه سرعت جريان و كوچك شدن محدوده اثر مقدار بيشينه اين پارامتر مي‌گردد. نتايج اين تحقيق نشان داد افزايش تخلخل آبشكن، موجب كاهش ارتفاع آب در بالادست آبشكن و افزايش ارتفاع در پايين‌دست آبشكن مي‌شود. همچنين مشاهده گرديد افزايش تخلخل از مقدار بيشينه سرعت كاسته و طول اثر آن را كاهش و نيز كمينه سرعت را افزايش خواهد داد.