Numerical Modeling of B-Type Hydraulic Jump at an Abrupt Drop

Autor: Simsek, Oguz, Soydan, N. Goksu, Veysel GUMUS, Akoz, M. Sami, Kirkgoz, M. Salih
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Volume: 26, Issue: 4 7215-7240
Teknik Dergi
Web of Science
ResearcherID
ISSN: 1300-3453
Popis: Ani birdüşü sonrasında oluşan B-tipi hidrolik sıçramanın özellikleri, farklı akımkoşulları için deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Sonlu HacimlerYöntemine dayalı ANSYS-Fluent paket programı kullanılarak, akımı idare edendenklemler Standart k-ε, Shear StressTransport ve Reynolds Stress türbülans modelleri ile sayısal olarakçözülmüştür. Su yüzü profilinin hesabında Akışkan Hacimleri Yöntemikullanılmıştır. Hesaplama ağı yoğunluğunun sayısal bulgular üzerindeki hatanispetini belirlemek amacıyla Ağ Yakınsama İndeksi yaklaşımı kullanılmıştır.Sayısal hesaplamalardan elde edilen su yüzü ve hız profilleri, deneyselölçümlerle karşılaştırılmıştır. Ölçülen ve hesaplanan su yüzü ve hızprofillerindeki ortalama karesel hata ve ortalama mutlak göreli hataölçütlerine göre, Reynolds Stress modelinin, B-tipi hidrolik sıçrama profilininve hız alanının belirlenmesinde, burada kullanılan diğer iki modelden dahabaşarılı olduğu görülmüştür.
Theproperties of a B-type hydraulic jump at an abrupt drop are analyzedexperimentally and numerically for different flow cases. Using the Standardk-ε, Shear Stress Transport and Reynolds Stress turbulence closure models, thegoverning equations are solved numerically using ANSYS-Fluent program packagewhich is based on the Finite Volume Method. The Volume of Fluid (VOF) method isused to determine the free surface profile. Grid independence study is carriedout using a Grid Convergence Index (GCI) analysis. The numerical results forthe free surface and velocity profiles of flow from the present turbulencemodels are compared with experimental data. Mean square errors and meanabsolute relative errors of measured and predicted free surface profiles andvelocity fields indicate that Reynolds Stress Model is a more successfulturbulence closure model than the other two for the determination of surfaceprofile and velocity field of the B-type hydraulic jump.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: