مقایسه کارایی دو نرم افزار FLOW3D و FLUENT در تعیین دبی خروجی از مجاری ریز و مارپیچ در شرایط جریان آرام

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس شرکت مشاور آب و خاک کشور-مطالعات کرخه

2 استادیار گروه آب و خاک، دانشگاه صنعتی شاهرود

3 استاد گروه آبیاری و زهکشی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

قطره چکانها، مهمترین بخش سیستم آبیاری قطره ای می باشند. بنابراین کارایی هیدرولیکی قطرهچکانها نقش تعیین کننده-ای در کارایی و یکنواختی سیستم آبیاری قطرهای دارد. از طرفی تولید قطرهچکان مناسب پر هزینه و وقتگیر و مشاهده جریان داخل مجاری آنها به دلیل ریزی و پیچیده بودن آن ها غیر ممکن می باشد. در این تحقیق سه نوع قطرهچکان با کدهای A ، B و C انتخاب شدند و اندازه مجاری آنها با عکس برداری توسط میکروسکوپ الکترونی (SEM)، تعیین گردید. جریان داخل مجاری قطره چکانها توسط دو نرمافزار دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، FLOW3D و FLUENT با فرض آرام بودن جریان درون مجاری شبیهسازی گردید. پس از تعیین میزان دبی در هر فشار، رابطه دبی-فشار به دست آمد. نتایج حاصل از دو نرمافزار FLOW3D و FLUENT با دادههای آزمایشگاهی مقایسه گردیدند و مقدار میانگین خطای متوسط پیش بینی دبی  برای  نرم افزار FLOW3D ، 5/5 درصد و برای نرم افزار FLUENT، 6/3 درصد تعیین گردید که نشان میدهد که هر دو مدل FLOW3D و FLUENT با دقت خوبی قادر به پیشبینی جریان آرام داخل مجاری قطرهچکانهای مورد مطالعه میباشند و گزینه مناسبی برای بهینه کردن طراحی قطرهچکانها به شمار میروند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of Performance of Two Software Tools, FLUENT and FLOW3D in Determination of Flow Rate of Small and Labyrinth Channels in Laminar Flow

نویسندگان [English]

  • H. Saghi 1
  • M. Delghandi 2
  • S. Broomandnasab 3
1 Expert of KESHVAR AB-KHAK, KARKHEH Studies Consulting Company
2 Assistant Professor, Water and Soil Department, Technical University of Shahrood
3 Professor, Water Sciences Engineering Faculty, Shahid Chamran University, Ahwaz, Iran
چکیده [English]

Emitter is the key component in drip irrigation
system. Therefore, hydraulic performance of emitters has an important impact on
the performance and uniformity of trickle irrigation.  On the other hand, process production of
emitter is time-consuming and expensive. Because of small size and complex
structure of labyrinth-channel used in most drip emitters, it is not possible
to observe the flow behavior of water passing through the
channel. In this study three types emitter (A, B and C) were
selected and
structural parameters of emitter channel was determined by taking photos using
Scanning Electronic Microscope (SEM). Flow behavior of water in channel
simulated by two Computational Fluid Dynamics (CFD) software
FLUENT and FLOW3D. Then relationship between pressure and rate of
emitters discharge was calculated. Verification of the results obtained from
the CFD simulation was conducted in laboratory. Average of prediction error
percentage (Er) was 5.5 and 3.6 percentage for FLOW3D and
FLUENT software respectively. Therefore results indicate that the FLOW3D and
FLUENT softwares are a powerful technique to simulate flow behavior of the
water passing through channels emitters, as well as to optimize the design of
the labyrinth channel.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Emitter discharge؛ Computational Fluid Dynamics؛ FLOW3D
  • Fluent