نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• حسین بانژاد ¹
• حامد نوذری ²
• فرزانه قائمی زاده ³

¹ دانشیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران،

² استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

³ دانشگاه بوعلی سینا

چکیده

اهمیت مطالعۀ ناحیۀ مردۀ کناری از آنجا مشخص می‌شود که هنوز تاثیر آن بر مشخصات آشفتگی جریان به طور کامل شناخته شده نیست. تعداد این نواحی، نحوۀ قرار گرفتنشان نسبت به هم و نیز ابعاد هریک به تنهایی می‌تواند تاثیر متفاوتی بر الگوی جریان داشته باشد. در پژوهش حاضر تلاش شد تا کارایی نرم‌افزارSTAR-CCM+ در مدل‌سازی جریان در حضور مجموعه‌ای از نواحی مرده به صورت سه بعدی بررسی شود. به همین منظور از نتایج مدل آزمایشگاهی موجود استفاده گردید. واسنجی STAR-CCM+ برای تعیین بهترین نوع مدل آشفتگی انجام گرفت و سپس برای صحت سنجی از سرعت لحظه‌ای اندازه‌گیری شده در جهت عرض کانال، استفاده شد. نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که شتاب گرفتن جریان در کانال اصلی باعث جدایی بیشتر جریان و افزایش گرادیان سرعت در نزدیکی گوشه‌های بالادست ناحیۀ مرده می‌شود. سرعت متوسط جریان با ورود به نواحی مرده کمتر خواهد شد و ناحیۀ کم سرعت به‌صورت ناحیه‌ای چرخشی ظاهر می‌شود. بررسی الگوهای جریان در شبیه-سازی گردابه‌های ایجاد شدۀ ناشی از این سازه‌ها نشان می‌دهد که مدل دو‌ناحیه‌ای RANS کارایی بیشتری نسبت به مدل تک ناحیه‌ای RANS می‌تواند داشته باشد. اما در مجموع مدل LES بیشترین کارایی را در شبیه‌سازی جریان از خود نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

• الگوی جریان
• شدت تلاطم
• مدل تلاطمی
• مدل دو ناحیه‌ای

عنوان مقاله [English]

Numerical simulation of rectangular dead zones flow in an irrigation channel using STAR-CCM + model

نویسنده [English]

• farzaneh ghaemizadeh ³

چکیده [English]

Lateral dead zone Studies are very important because the flow turbulence specifications in this situation are not fully known yet. Also in a series of lateral dead zones, their placement,  number and size have different effect on the flow pattern. In this study, an attempt was made to determine the ability of STAR-CCM + in three-dimensional simulating of flow in series of rectangular ateral dead zone. For this purpose, the results of an experimental model  was used. STAR-CCM+ was calibrated to determine the most suitable turbulence models and in order to validate, resuts, the  data obtained from transverse fluctuations along the width of channel was used. data . The results showed that accelerating the flow in the main channel more flow separation and increase the flow velocity gradient near the upstream corner of dead zone. With the entry into dead zone, average flow velocity reduces and low-velocity zone appears as a circular area. Analyzing the flow pattern showed that in simulation of turbulence distribution RANS 2-end order model has a better efficiency in comparison with RANS 1-end order model. Finally the LES model showed the highest efficiency in the flow simulation.

کلیدواژه‌ها [English]

• Flow pattern
• Turbulence Intensity
• Turbulence Model
• Two-Region Model