تحلیل عددی و آزمایشگاهی تاثیر نسبت دبی‌های کانال آبگیر به کانال اصلی برجداشدگی جریان در آبگیر45 درجه با انتهای باز
نویسنده
چکیده
که باعث افزایش افت و کاهش آبدهی آبگیر می‌شود. بنابراین مطالعه ساختار جریان، شکل و اندازه ناحیه جداشدگی در طراحی بهینه آبگیرها از اهمیت زیادی برخوردار است. آبگیرها معمولا با زاویه 90 درجه در کنار کانال اصلی ساخته می‌شوند. ساختار جریان در این نوع آبگیرها همراه با حداکثر جداشدگی و تولید گرداب است. در این تحقیق اثر نسبت جریان آبگیر به جریان کانال اصلی ( (Qrبر مکان، شکل و اندازه ناحیه جداشدگی در آبگیرهای 45 درجه با روشهای آزمایشگاهی و حل عددی جریان متلاطم مورد بررسی قرار گرفت. سرعتهای نقطه‌ای سیال در دوجهت جریان در صفحه افقی و در فواصل و مقاطع مختلف از ابتدای دهانه آبگیر توسط یک دستگاه سرعت‌سنج الکترومگنتیک اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که مکان و شکل ناحیه جداشدگی تابعی از نسبت جریان در آبگیر ((Qr است. بدین طریق که در مقادیر زیاد ((Qr، جداشدگی در پایین دست و مقادیر کم ((Qr، جداشدگی در بالا دست دهانه آبگیر رخ می‌دهد. همچنین توانایی روشهای عددی مانند k-ε استاندارد و RNG- k-ε برای حل میدان جریان متلاطم در دهانه آبگیرها بررسی شد. نتایج نشان داد که حل عددی به روش k-ε استاندارد در مقایسه با روش RNG- k-ε همخوانی بهتری با نتایج آزمایشگاهی دارد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Numerical and Experimental Analysis of the Effect of Flow Discharge Ratio on Flow Separation at 45 Degree Open End Water Intake
نویسنده [English]
- A. Keshavarzi and M. J. Kazemzadeh Parsee
Flow separation at water intake is the main cause of head loss and flow discharge reduction.
As a result, study of shape and size of separation is very essential when designing an optimum water intake. Water intake is normally built with a 90 degree angle to the main channel flow direction. However, the flow structure in this type of water intake consists of large separation size along with vortex generation. In this study, the effect of the ratio of discharge at water intake to the main channel discharge (Qr) on the location and size of separation is investigated numerically and experimentally. The velocity of the flow at each point is measured in two dimensions using electromagnetic velocity meter. The results from the experimental data indicate that the location and shape of separations are a function of flow discharge ratio (Qr). These results also indicate that at higher ratios of flow discharge, the separation occurs downstream the water intake, whereas at lower flow discharges, the flow separation occurs upstream the water intake. Additionally, the capabilites of numerical turbulence computation models including standard k-e and RNG k-e models are investigated in this study. The computed flow velocity from the turbulence models showed that the result of standard k-e model is approximately close to the experimental data when compared with RNG k-e model
کلیدواژه‌ها [English]
- 45 degre intake
- Flow separation
- Numerical solution
- Diversion structures
- Water supply network
)