تحلیل دو و سه بعدی جریان فوق بحرانی در خمها
نویسندگان
1 گروه عمران دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد، بلوار وکیل آباد، مشهد،
2 عضو هیئت علمی دانشکده عمران دانشگاه فردوسی مشهد
doi
10.30482/jhyd.2021.306198.1556چکیده
چکیده: جریان فوق بحرانی در کانالهای افقی با خم 90 درجه و مقطع مستطیلی به صورت آزمایشگاهی و عددی بررسی میشود. نسبت شعاع انحناء به عرض کانال (rc/b) در محدوده 50/1 تا 83/4 و عدد فرود جریان ورودی به خم Fr0 بین 82/1 تا 18/6 قرار دارد. در شبیهسازی دو بعدی از مدل عددی Roe2D و برای مدلسازی سه بعدی از نرمافزار Flow3D استفاده شده است. مدل سه بعدی به خوبی قادر به شبیهسازی رفتار جریان فوق بحرانی در خم است اما مدل دو بـعدی که از حل معــادلات آبهای کمعمـق به دست آمده است، برای مقادیر 3 > Fr0 دقت قابـل قبولی دارد. با افزایش عدد فرود جریان ورودی به خم، خطای این مدل بیشتر میشود. با مقایسه توزیع فشارهای هیدرواستاتیک و هیدرودینامیک و همچنین مؤلفه قائم شتاب در خم ثابت میشود که فرض اساسی معادلات آبهای کمعمق یعنی توزیع فشار هیدرواستاتیک که در نتیجه آن از اثر شتاب قائم ذرات آب صرفنظر میشود، تأثـیر زیادی در خطای برآورد رفتارجریان به خصوص در اعداد فرود بالا دارد.