بررسی عددی اثر عدد فرود بالادست بر الگو و مشخصات جریان در امتداد سرریز جانبی لبه تیز مستطیلی
چکیده
سرریزهای جانبی دارای کاربرد گسترده‌ای در مهندسی هیدرولیک هستند، که به علت حساسیت موضوع نیاز به طراحی و بررسی دقیق دارند. در مقاله‌ی حاضر جریان عبوری از سرریز‌جانبی مستطیلی لبه‌تیز در کانال باز مستطیلی با استفاده از نرم‌افزار FLOW-3D و بکارگیری مدل آشفتگیRNG k- و روش VOF شبیه‌سازی شده است. در تحقیق حاضر پس از صحت‌سنجی نتایج مدل عددی با داده‌های آزمایشگاهی، به بررسی اثرات عدد‌فرود بالادست بر الگو و مشخصات جریان در امتداد سرریز جانبی پرداخته می‌شود. نتایج در این مطالعه نشان می‌دهد، با کاهش عدد فرود، ماکزیمم و مینیمم سرعت طولی در طول سرریز جانبی به ترتیب افزایش و کاهش می‌یابد. با کاهش عدد‌فرود، ماکزیمم سرعت جانبی در طول سرریز جانبی افزایش می‌یابد، که بیانگر افزایش دبی عبوری از سرریز جانبی می‌باشد. همچنین توزیع مولفه‌های مختلف سرعت در برابر تغییرات ارتفاع جریان در روی وسط تاج سرریز برای عدد‌فرود‌های متفاوت نشان می‌دهد، با کاهش عدد‌فرود بالادست، توزیع سرعت طولی در نزدیک تاج سرریز غیر یکنواخت‌تر می‌شود. برای اعداد فرود متفاوت، سرعت جانبی تا ارتفاع معینی از روی تاج سرریز افزایش می‌یابد و سپس با نزدیک شدن به سطح آزاد جریان مقدارآن کاهش می‌یابد. ماکزیمم سرعت قائم برای عدد-فرود‌های متفاوت، در نزدیکی تاج سرریز رخ می‌دهد و با افزایش ارتفاع و نزدیک شدن به سطح آزاد جریان مقدار آن به تدریج کاهش می‌یابد. با کاهش عدد-فرود، سرعت قائم در نزدیکی سطح آزاد جریان منفی می‌باشد. در خصوص سطح آزاد جریان در مجاورت سرریز جانبی، با افزایش عدد‌فرود بالادست، عمق سطح آب در انتهای سرریز دچار تغییرات شدیدی می‌شود.
کلید واژگان
سرریز جانبینرم افزار FLOW-3D
عدد فرود
الگوی جریان
توزیع سرعت
شماره نشریه
2تاریخ نشر
2016-06-011395-03-12
ناشر
دانشگاه تربیت مدرسسازمان پدید آورنده
دانشگاه رازی کرمانشاهدانشگاه رازی کرمانشاه
دانشگاه رازی کرمانشاه
