مدلسازی جریان جت‌های برخوردی محدود در سازه‌ مستهلک‌کنندۀ انرژی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه آب دانشکده مهندسی عمران دانشگاه زنجان

2 استادیار دانشکده عمران دانشگاه صنعتی قم

10.22125/iwe.2022.359628.1669

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of effective parameters on energy dissipation due to impinging jet in confined spaces

نویسندگان [English]

  • َAli Babakhani 1
  • Ali Attarzadeh 2
1 Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Zanjan University
2 Department of Civil Engineering, Qom University,
چکیده [English]

Energy dissipation due to impinging jets in a confined space is used in many industrial and civil applications. In this research, using Flow-3D software, a numerical simulation of the flow of impinging jets has been carried out. To investigate the jet's position, the inlet jet to the chamber is placed in 4 different positions. Also, the effect of the height of the inlet jet to the chamber and the diameter of the inlet pipe on the parameters of the jet velocity in the axis of the turbulent kinetic energy and the amount of energy loss has been investigated. In these simulations, the inlet jet to the waste chamber has been investigated at 4 different depths and with 4 nozzle diameters. The obtained results show that when the jet stream enters the chamber, two velocity regions of the potential core and the radial decrease of the velocity are formed. Also, energy loss increases significantly by reducing the diameter of the inlet pipe. However, by reducing the diameter of the inlet pipe too much, the chamber will not perform properly. Also, the amount of energy loss increases with the increase in the depth of the foundation. The results of investigating the position effect also showed that the highest energy loss is related to the placement of the jet tube in the tank adjacent to the outlet tube of the waste chamber.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Energy Dissipation
  • impinging jet
  • Chamber
  • Flow-3D