بررسی پدیده کاویتاسیون روی سرریز سد ونیار با استفاده از مدل عددی Fluent

در طراحی ساز‌ه‌های هیدرولیکی دارای جریان سریع، معمولاً احتمال رخداد پدیده کاویتاسیون وجود دارد. برای جلوگیری از وقوع پدیده کاویتاسیون، باید موقعیت نقاطی که در آن‌ها ممکن است با افزایش سرعت جریان، فشار تا حد فشار بخار مایع کاهش یابد را شناسایی کرد. در این راستا برای دست‌یابی به یک معیار کمی، از شاخص کاویتاسیون استفاده می‌شود. در این پژوهش ابتدا با روش عددی دینامیک سیالات محاسباتی (cfd)، دو گزینه برای جریان بر روی سرریز سد ونیار طرح و شبیه‌سازی شد، سپس شاخص کاویتاسیون برای هر یک از گزینه‌ها محاسبه و در‌نهایت برای صحت‌سنجی نتایج، از نتایج مدل آزمایشگاهی استفاده شد. برای حل عددی معادلات سه بعدی ناویر- استوکس بر روی سرریز از نرم‌افزار fluent و برای شبکه‌بندی سه‌بعدی سرریز از نرم‌افزار gambit استفاده می‌شد. برای تعیین پارامترهای آشفتگی میدان جریان، تعیین سطح آزاد جریان و مجزا‌سازی معادلات ممنتم، به‌ترتیب از مدل آشفتگی (rng)? – k، روش vof و روش بالادست مرتبه دوم استفاده شد. در انتها با بررسی نتایج حاصل از پژوهش، هماهنگی مناسبی بین نتایج حاصل از fluent و مدل آزمایشگاهی به دست آمد. همچنین مشخص شد که در هیچیک از گزینه‌های مطالعه شده کاویتاسیون رخ نداده و سرریز احداث شده در مقابل این پدیده ایمن است.