علل عملکرد متفاوت مدل های آشفتگی در شبیه سازی جریان خروجی از قطره چکان ها

قطره چکان وسیله ای برای کاهش فشار و خروج آب با مقدار ثابت از درون مجاری باریک و طولانی مسیر (که آب تحت فشار درون آن ها جاری است) می باشد. از این رو مهمترین بخش سیستم آبیاری قطره ای محسوب می شود. از طرفی دیگر، تولید قطره چکان مناسب زمان بر و پرهزینه می باشد. استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) می تواند ابزار مفیدی برای کاهش هزینه و زمان ساخت قطره چکان ها محسوب گردد. با این هدف، در مطالعه حاضر سه نوع قطره چکان با هندسه مجاری متفاوت انتخاب و ابعاد مجاری آن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی(SEM) اندازه گیری گردید. میزان دبی خروجی قطره چکان ها با استفاده از مدل جریان آرام و 4 مدل آشفتگی (k- ε استاندارد، k-ω استاندارد، K-ε RNG و Realizable K-ε) شبیه سازی شد و با نتایج حاصل از آزمایشگاه مقایسه گردید. نتایج نشان داد که به طور کلی تطابق خوبی بین نتایج آزمایشگاهی و نتایج حاصل از مدل های مختلف آشفتگی و آرام وجود دارد، اما در بین مدل های مورد بررسی، k-ω استاندارد و k-ε استاندارد به ترتیب بهترین و بدترین نتایج را در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی ارائه نمودند به طوری که میانگین NRMSE سه قطره چکان، برای دو مدل k- ε استاندارد و k-ω استاندارد، به ترتیب 57/7 و 56/3 درصد تعیین گردید. همچنین با توجه به پایین بودن اعداد رینولدز، مدل آرام نیز نتایج خوبی ارائه داد.