بررسي آزمايشگاهي و عددي تاثير طول تبديل بر ميزان تلفات انرژي در تبديل هاي تدريجي كانال هاي روباز در جريان زيربحراني

تبديل­ها سازه­هايي هستند كه مي­توانند با ايجاد تغيير در نوع سطح مقطع كانال­ها، هندسه كانال و نوع جريان را عوض كنند. با افزايش ابعاد در راستاي مقطع در تبديل، از سرعت جريان كاسته مي­شود. اين موضوع، ناحيه جدايي جريان و حركت گردابي آشفته را به­وجود آورده و باعث تلفات انرژي مي­شود. در اين مطالعه، الگوي جريان در امتداد تبديل تدريجي عريض شونده كانال­هاي مستطيلي به ذوزنقه­اي براي جريان زيربحراني به­صورت آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفته است. در كنار مطالعه آزمايشگاهي، شبيه­سازي عددي سه بعدي الگوي جريان با استفاده از نرم­افزار فلوئنت و مدل تنش رينولدز (RSM) انجام گرفته است. پروفيل­هاي سطح آب و سرعت جريان در مقاطع مختلف تبديل بصورت آزمايشگاهي اندازه­گيري شده و با نتايج عددي مقايسه شده­اند كه مقايسه اين نتايج مطابقت خوبي را بين آنها نشان مي­دهد. همچنين بازدهي هيدروليكي تبديل و ضريب تلفات انرژي در امتداد تبديل به ازاي طولهاي مختلف تبديل و اعداد فرود ورودي مختلف محاسبه شدند. نتايج نشان دادند كه با افزايش عدد فرود جريان بالادست، بازدهي تبديل و ضريب تلفات انرژي به­ترتيب كاهش و افزايش مي­يابند. همچنين با افزايش طول تبديل عريض­شونده، بازدهي تبديل و ضريب تلفات انرژي به­ترتيب دچار افزايش و كاهش مي­شوند. پس از صحت­سنجي مدل عددي، تاثير عدد فرود بالادست و دبي ورودي بر نواحي چرخشي جريان ايجاد شده در دو طرف تبديل و تنش برشي بستر در امتداد تبديل بصورت عددي مورد بررسي قرار گرفته است. با افزايش عدد فرود  بالادست، طول و عرض ناحيه جدايي جريان ايجاد شده در دو طرف تبديل افزايش يافت.