کاربری آموزشی نرم‌افزار Flow-3D در بررسی مدل آشفتگی شبیه‌سازی جریان سه‌بُعدی در حوضچه پرش هیدرولیکی با موانع بتنی

صباغ یزدی, سعید رضا; شاملو, حمید; رستمی, فاطمه

doi:10.22061/tej.2008.1296

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

مهندسی عمران دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی،تهران،ایران

https://doi.org/10.22061/tej.2008.1296

چکیده

در این مقاله پدیده پرش هیدرولیکی که یکی از مهمترین راههای استهلاک انرژی جریان در مهندسی هیدرولیک است، به کمک نرم افزار Flow-3D شبیه سازی شد. برای درستی سنجی نرم افزار در پیش بینی پارامترهای جریان در پرش هیدرولیکی از یک نمونه آزمایشگاهی استفاده شد و نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با استفاده از دو مدل آشفتگی k-ε وRNG، با آن مقایسه شد. سپس از یک حوضچه آرامش استفاده شد و نتیجه‌های حاصل از شبیه سازی با اندازهگیری های آزمایشگاهی مربوط مقایسه شد. نتیجه‌های شبیه سازی عددی برای پروفیل سطح آب و توزیع عمقی سرعت در مقایسه با اندازه گیری های آزمایشگاهی دارای انطباق خوبی است.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.20080441.1387.2.3.1.9

موضوعات

معماری

عنوان مقاله [English]

Educational Application of Flow3D Software for Turbulent Modeling in 3D Simulation of Hydraulic Jump in Stilling Basin with Concrete Baffles

نویسندگان [English]

S.R. Sabbagh Yazdi
H. Shamlou
F. Rostami

Civil Engineering, Khajeh Nasir al-Din Tusi University, Tehran, Iran

چکیده [English]

In this paper, hydraulic jump which is one of the effective means of energy dissipation of supercritical flow in hydraulic engineering is simulated using Flow 3D software. This software utilizes VOF method for tracing the free surface position and FAVOR method for considering the baffles inside the computational domain. First, the accuracy of the software application in forecasting hydraulic jump flow parameters is assessed by comparison of computed parameters using k-ε andRNG turbulent modeling strategies with readily available experimental measurements. Then, the software is utilized for simulation of hydraulic jump in a small scale laboratory stilling basin with baffles. The computed velocity profiles and water surface level present good agreements with the reported laboratory measurements.

کلیدواژه‌ها [English]

Relaxing pool
hydraulic jump
3D-Flow software
VOF method

مراجع

[1] Wu S., Rajaratnam N., “Transition from Hydraulic Jump to Open Channel Flow”, Journal of Hydraulic engineering, Vol. 122, No.9, 1996, pp. 526-528. [2] Chanson H., Brattberg T., “Experimental Study of the Air-Water Shear Flow in a Hydraulic Jump”, International Journal of Multiphase Flow, Vol. 26, 2000, pp. 583-607. [3] Ead S.A., Rajaratnam N., “Hydraulic Jumps on Corrugated Beds”, Journal of Hydraulic engineering, Vol. 128, No. 7, 2002, pp. 656-663. [4] Minnan L., Nallamuthu R.and Zhu D. Z., “Turbulence Structure of Hydraulic Jumps of Low Froude Numbers”, Journal of Hydraulic engineering, Vol. 130, No. 6, 2004, pp. 511-520. [5] Ji-Wen W., Ru-Xun L., “A comparative study of finite volume methods on unstructured mashes for simulation of 2D shallow water wave problems”, Mathematics and Computers in Simulation, Vol.53, 2000, pp. 171-184. [6] Unami K., Kawachi T., Munir Babar M., Itagaki H., “Estimate of diffusion and convection coefficients in an aerated hydraulic jump”, Advances in Water Resources, Vol. 23, 2000, pp. 475-481. [7] Wu M., Chen Y., Zhou Q., “Case Study of an SShape Spillway Using Physical and Numerical Models”, Journal of Hydraulic engineering, Vol. 132, No. 9, 2006, pp. 892-898. [8] Zhao Q., Misra Shubhra K., “Numerical Study of a Turbulent Hydraulic Jump”, 17th ASCE Engineering Mechanics Conference, 13-16, University of Delaware, Newark, DE. June 2004 [9] Flow-3D® Help, Ver. 9.0, Flow science Inc. [10]www.flow3d.com ]11 ]موسسه تحقیقات منابع آب، "گزارش مدل هیدرولیکی سد مخزنی نازلوچای"، کد پروژه .1370 ،HSM8403

نامه به سردبیر

سر دبیر نشریه فناوری آموزش، با تواضع انتشار نامه های واصله از نویسندگان و خوانندگان و بحث در سامانه نشریه را ظرف 3 ماه از تاریخ انتشار آنلاین مقاله در سامانه و یا قبل از انتشار چاپی نشریه، به منظور اصلاح و نظردهی امکان پذیر نموده است.، البته این شامل نقد در مورد تحقیقات اصلی مقاله نمی باشد.

توچه به موارد ذیل پیش از ارسال نامه به سردبیر لازم است در نظر گرفته شود:

[1]نامه هایی که شامل گزارش از آمار، واقعیت ها، تحقیقات یا نظریه ها هستند، لازم است همراه با منابع معتبر و مناسب باشند، اگرچه ارسال بیش از زمان 3 نامه توصیه نمی گردد

[2] نامه هایی که بجای انتقاد سازنده به ایده های تحقیق، مشتمل بر حملات شخصی به نویسنده باشند، توجه و چاپ نمی شود

[3] نامه ها نباید بیش از 300 کلمه باشد

[4] نویسندگان نامه لازم است در ابتدای نامه تمایل یا عدم تمایل خود را نسبت به چاپ نظریه ارسالی نسبت به یک مقاله خاص اعلام نمایند

[5] به نامه های ناشناس ترتیب اثر داده نمی شود

[6] شهر، کشور و محل سکونت نویسندگان نامه باید در نامه مشخص باشد.

[7] به منظور شفافیت بیشتر و محدودیت حجم نامه، ویرایش بر روی آن انجام می پذیرد.