مدل‌سازی عددی و تحلیل هیدرودینامیک جریان در پرتابه جامی‌شکل و کانال نزدیک‌شونده

پرتابه جامی شکل بخش اصلی از یک مجموعه استهلاک انرژی جریان به نام سیستم پرش اسکی محسوب می شود. در این پژوهش پارامترهای هیدرولیکی طول پرتاب، سرعت، فشار و عدد فرود با 4 دبی مختلف توسط نرم افزار flow-3d روی دو مدل شامل سرریز با پرتابه جامی شکل ساده و سرریز با پرتابه جامی شکل بعلاوه کانال نزدیک شونده بررسی گردیده است. به منظور مدل سازی آشفتگی، از مدل های rng و κ-ε استفاده شد و صحت سنجی نشان داد که مدل κ-ε دقت بالاتری دارد. نتایج حاکی از آن بود که مدل شامل کانال نزدیک شونده نسبت به مدل دیگر، طول پرتاب و استهلاک انرژی بیشتری دارد. حداکثر سرعت در این مدل، در دبی 20 لیتر بر ثانیه و برابر 2.30 متر بر ثانیه در ابتدای کانال تشکیل شد. بیشترین درصد افزایش سرعت مدل شامل کانال نزدیک شونده نسبت به مدل نخست نیز برابر 32 درصد و مربوط به دبی 15 لیتر بر ثانیه بود. مقایسه پروفیل های فشار نیز نشان داد تغییرات فشار در دو مدل تفاوت محسوسی ندارد. علاوه بر این حداکثر فشار، در مدل نخست و در دبی 25 لیتر بر ثانیه و برابر 2833 پاسکال در پنجه سرریز رخ داد. همچنین، مکان حداکثر عدد فرود (برابر با 4.5) در مدل شامل کانال نزدیک شونده بر روی کانال و در مدل نخست، در محل فرود پرتابه بود.