بهينه سازي شكل پله‌ي رو به جريان

در اين پژوهش، روشي براي بهبود شكل سرريزها و پله‌ها پيشنهاد مي¬شود. روند به دست آوردن شكل پيشنهادي اين‌گونه است كه نخست شكل مستطيلي براي سازه در نظر گرفته شده و سپس جريان عبوري از روي آن، به كمك معادلات خطوط جريان در قلمرو محاسباتي مبتني بر مختصات كارتزين با نوشتن نرم‌افزاري به زبان C++ به دست آمد. در مرحله‌ي بعد هندسه‌ي شكل سرريز متناسب با مختصات يكي از خطوط جريان نزديك به سرريز بهبود يافت. سپس با انتقال مختصات فيزيكي به فضاي محاسباتي، شكل مرز جامد به شكل خط جريان نزديك و با تكرار فرآيند و حل معادله‌ي خطوط جريان در فضاي محاسباتي جديد نزديك‌ترين شكل به خط جريان حاصل گرديد. فرآيند تا هنگامي‌كه اختلاف مختصات شكل نسبت به مراحل قبل تغيير چنداني نيافت، تكرار شد. براي آزمودن عملكرد شكل پيشنهادي به‌دست‌آمده از خطوط جريان، نخست يك كانال بسته كه در مسير آن،‌ يك پله رو به جريان قرار داشت، به كمك نرم‌افزار متن‌باز OpenFOAM مدلسازي گشت و نتايج آن با مدل آزمايشگاهي موجود ،صحت سنجي شد. سپس مدل اوليه با مدل پيشنهادي مقايسه گشت. نتايج حاصل از خروجي نرم‌افزار OpenFOAM براي افت انرژي شكل ثانويه تا حدود 30% نسبت به شكل اوليه كاهش داشته است و جريان¬هاي گردابه اي كاملا حذف گرديد.