بررسي جزئيات معادله بيلان انرژي مكانيكي كل در جريان هاي آشفته سه بعدي در كانال هاي باز با تبديل بازشونده

بررسي موضوع تلفات و بيلان انرژي مكانيكي در كانال‌هاي باز سابقه طولاني دارد. در گذشته، فرم كلي معادله انرژي ارايه شده، ولي در غالب موارد كاربردي، فرم متداول يك بعدي آن به صورت معادله برنولي بدون پرداختن به پيچيدگي هاي جريان سه بعدي آشفته به كار گرفته شده است. در تحقيق حاضر، فرم كامل تري از معادله بيلان انرژي مكانيكي كل در جريان هاي آشفته سه بعدي با سطح آزاد ارائه شده كه در آن، بزرگي جملات مختلف با رويكرد تحليلي و عددي قابل ارزيابي است. همچنين، رابطه اي براي محاسبه مستقيم افت انرژي از معادله فوق استخراج شده است. به منظور بررسي كاربرد رابطه مذكور در كانال هاي باز با تبديل بازشونده، شبيه سازي عددي سه بعدي با به كارگيري نرم افزار اپن فوم با حل معادلات ناوير-استوكس، انجام و آشفتگي جريان با استفاده از مدل RSM در محاسبات وارد شده است. سپس، براساس نتايج شبيه سازي به ارزيابي سهم مشاركت جملات مختلف در معادله بيلان انرژي مكانيكي كل در جريان هاي آشفته سه بعدي در كانال هاي باز نامنظم پرداخته شده است. نتايج حاصل بيانگر تأثير ناچيز جملاتي نظير كار انجام شده توسط تنش هاي لزجي و پخش لزجي و تأثير معني دار اتلاف انرژي آشفتگي، تغييرات انرژي آشفتگي و كار انجام شده توسط تنش هاي آشفتگي است. در ادامه، در راستاي شناسايي پارامترهاي تأثيرگذار بر افت هاي موضعي و اصطكاكي تلاش به عمل آمده و نهايتاً شناخت بيش تري از جزئيات معادله بيلان انرژي مكانيكي كل در مقايسه با روابط انرژي پيشين حاصل شده است.