مدلسازی جریان جتهای برخوردی محدود در سازه مستهلککنندۀ انرژی
نویسندگان
1 استادیار دانشکده عمران دانشگاه صنعتی قم
2 گروه آب دانشکده مهندسی عمران دانشگاه زنجان
doi
10.22125/iwe.2022.359628.1669چکیده
استهلاک انرژی ناشی از جتهای برخوردی در فضای محدود در بسیاری از کاربردهای صنعتی و عمرانی مورد استفاده قرارمیگیرند. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار Flow-3D اقدام به شبیهسازی عددی جریان جتهای برخوردی و بررسی عواملی همچون موقعیت قرارگیری جت، قطر و ارتفاع جت ورودی به اتاقک اتلاف بر میزان استهلاک انرژی شده است. به همین منظور ابتدا با بهرهگیری از اطلاعات مدل آزمایشگاهی و پس از تعریف شرایط مرزی لازم، صحت-سنجی محاسبات عددی مذکور انجام پذیرفت. برای بررسی موقعیت قرارگیری جت، جت ورودی به اتاقک اتلاف در 4موقعیت مختلف قرار گرفته شده است. همچنین اثر ارتفاع جت ورودی به اتاقک اتلاف یا بعبارتی اثر عمق پایاب و نیز قطر لوله ورودی بر روی پارامترهای سرعت جت در محور جت انرزی جنبشی آشفتگی و نیز میزان اتلاف انرژی بررسی شده است. بدین صورت که جت ورودی به اتاقک اتلاف در 4 عمق پایاب مختلف و با 4 قطر نازل متفاوت مورد بررسی قرار گرفته شده است. نتایج حاصله نشان میدهد که با ورود جریان جت به اتاقک دو ناحیه سرعتی هسته پتانسیل و نقصان شعاعی سرعت شکل میگیرد. همچنین غالباً با کاهش قطر لوله ورودی، اتلاف انرژی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. همچنین با افزایش عمق پایاب میزان اتلاف انرژی افزایش مییابد. با این حال با افزایش بیش از حدی، دیگر تغییری محسوس در اتلاف انرژی مشاهده نمیشود. نتایج بررسی اثر موقعیت نیز نشان داد که بیشترین اتلاف انرژی مربوط به قرارگیری لوله جت در گنج مجاور لوله خروجی اتاقک اتلاف میباشد.