واسنجی پارامترهای حاکم بر مدل شیونو و نایت بمنظور تخمین تنش برشی در کانال های ذوزنقه ای

بابک لشکرآرا، ایراندخت دهقانی، منوچهر فتحی مقدم

Abstract(in Persian; no English abstract is available)

مدل شیونو و نایت برای تعیین توزیع عرضی سرعت متوسط عمقی و تنش برشی نیازمند واسنجی است. تحقیق حاضر در راستای تدقیق پارامترهای مؤثر بر واسنجی مدل شیونو و نایت در کانال های ذوزنقه ای روباز تدوین شده است. انتخاب صحیح پارامترهای ضریب اصطکاک ( f )، جریان ثانویه ( γ ) و لزجت گردابی (λ) در تخمین دقیق توزیع عرضی تنش برشی نقش به سزایی دارند. برای این منظور از نتایج آزمایشگاهی محققین پیشین برای بهینه سازی پارامترهای سه گانه مذکور استفاده شد. برای این منظور سطح مقطع جریان با توجه به میزان نسبت ظاهری pb/pw ، به تعدادی زیر بخش و سلول های جریان ثانویه تقسیم گردید و سپس با استفاده از روش بهینه سازی تکاملی ، عملیات واسنجی پارامترهای ضریب اصطکاک ( f )، جریان ثانویه (γ) و لزجت گردابی (λ) در تعیین میزان تنش برشی در هر یک از زیر بخش ها انجام گردید. نتایج حاکی از آن است که پارامتر ضریب زبری(f ) به ازای مقادیر نسبت ظاهری بزرگتر از دو و پارامتر لزجت گردابی (λ) به ازای مقادیر pb/pwبزرگتر از شش مستقل از نسبت pb/pw می باشند. نتایج نشان داد که گرادیان تغییرات پارامترهای (f )، (λ) و (γ) به ازاء نسبت ظاهری pb/pw کوچکتر از چهار، از افزایش نسبی شدیدی برخوردار است. هرچند که بررسی منابع پیشین حاکی از آن است که مقدار لزجت گردابی در مسائل کاربردی معادل 67/0 در نظر گرفته می شود ولی نتایج تحقیق حاضر نشان داد که برای واسنجی مدل شیونو و نایت مقدار پارامتر لزجت گردابی ثابت نبوده و در شرایط مختلف مقدار متناسب با شرایط مسئله را طلب می نماید. مقایسه نتایج تنش برشی بستر و جداره حاصل از تحقیق حاضر با نتایج آزمایشگاهی، حاکی از دقت مطلوب واسنجی پارامترهای (f) ،(λ) و (γ) می باشد.