تحلیل عددی میدان جریان در پرتاب کننده های جامی مرکب

پرتاب کننده های جامی اغلب در انتهای سرریزهای شوت به منظور استهلاک انرژی و هدایت جریان به حوضچه‏ ها‏ی استغراق و به ویژه در سدهای بلند مورد استفاده قرار می گیرند. جام‏ها‏ی مرکب نیز طرح خاصی از این پرتاب کننده ‏ها‏ می باشند که دارای یک شیب عرضی در بستر جام هستند و با انحنایی در پلان جام ترکیب می شوند. در این مطالعه به منظور بررسی عددی میدان جریان بر روی پرتاب کننده‏ های‏ جامی مرکب از مدل عددی Flow-3D استفاده شده است. برای مدل سازی مدل هیدرولیکی سرریز شوت در مدل عددی Flow-3D، کل بدنه صلب سرریز به صورت سه بعدی در نرم افزار SolidWorks 2011 ساخته شد و با فرمت *.stl به مدل عددی Flow-3D معرفی گردید. میدان جریان با دبی های مختلف سیلابی در محدوده ی اعداد فرود 3.5 تا 7.5 در مدل عددی Flow-3D با نتایج آزمایشگاهی مدل مشابه مورد بررسی قرار می گیرد. در مدل عددی مورد مطالعه پس از بررسی چند مدل، زمان مناسب برای استخراج نتایج از مدل معادل 70 ثانیه مد نظر قرار گرفت. برای حصول بهترین پاسخ از مدل عددی Flow-3D و مقایسه گزینه های ممکن، شرایط مرزی و اولیه مناسب و نیز حساسیت سنجی مدل نسبت به پارامترهای گوناگون موثر در مدل سازی، آزمون های گوناگون صورت گرفت. حساسیت مدل‏های‏ عددی به شبکه‏ بندی و انفصال میدان حل همواره یکی از مسائل مهم در مدل‏های‏ عددی بوده است. در این مطالعه شبکه بندی‏ های‏ مختلف به صورت تک بلوکی و دو بلوکی در آزمون‏های‏ مختلف مورد بررسی قرار گرفت و بهترین شبکه بندی برای آزمون‏های‏ بعدی انتخاب شده است. در مجموع با تحلیل و بررسی مدلهای شبیه‏ سازی شده توسط مدل عددی Flow-3D و مقایسه نتایج آنها با نتایج مدل آزمایشگاهی به ازای هر سه پارامتر هیدرولیکی توزیع فشار بر روی بستر، سرعت و عمق متوسط جریان و با توجه به مدت زمان شبیه سازی ها و دقت نتایج حاصل از آنها، می توان مناسب ترین و کالبیره ترین مدل جهت شبیه‏ سازی پرتاب کننده های جامی مرکب دانست. دستیابی به چنین مدل کالبیره شده ای می تواند به منظور بررسی تغییرات پارامترهای هندسی جام های مرکب (انحنای جام، شیب عرضی بستر، ارتفاع لبه ی جام و...) در تحقیقات آتی مورد استفاده قرار گیرد.