اثرات مقیاس در مدلسازی هیدرولیکی با استفاده از مدل عددی دو بعدی

مدل های هیدرولیکی ابزار بسیار مفیدی برای درک بهتر رفتار هیدرودینامیک جریان هستند. اما اثرات مقیاس در فرایند مدل سازی هیدرولیکی منجر به انحراف نتایج از پروتوتایپ می شود. در این مقاله به بررسی اثر مقیاس بر نتایج شبیه سازی مدل هیدرولیکی جریان پرداخته می شود. هدف از پژوهش بررسی تاثیر اعوجاج هندسی بر مشخصات جریان و میزان انحراف نتایج مدل های کج از پروتوتایپ است که با استفاده از مدل عددی دوبعدی MIKE21 انجام می شود. ابتدا شرایط هیدرودینامیک جریان در چهار حالت کانال مستقیم، کانال همگرا، واگرا و انحنادار با چهار درجه اعوجاج یک (غیرکج)، دو، پنج و 10 شبیه سازی شد. سپس با فرض تشابه عدد فرود نتایج حاصل از مدل ها با پروتوتایپ مقایسه و میزان خطا در کانال ها بررسی شد. نتایج نشان داد که اختلاف عمق و توزیع سرعت جریان در مدل های کج با پروتوتایپ ناچیز است، اما اختلاف پروفیل سرعت عرضی مدل کج با پروتوتایپ با افزایش درجه اعوجاج افزایش می یابد. به طوری که خطای نسبی در نتایج پروفیل سرعت عرضی در کانال مستقیم، همگرا، واگرا و انحنادار با درجه اعوجاج 10 (G10) به ترتیب برابر دو، 29، 33 و 39 درصد به دست آمد.