شبیه سازی عددی جریان بر روی سرریز استوانه ای با در نظر گرفتن مؤلفه‌ی زبری بااستفاده از شبیه ε-k معیار

Abstract

با توجه به ماهیت نیمرخ سطح آب روی سرریزها، سرریزهای استوانه­ای در دسته بندی سرریز لبه کوتاه به شمار می­روند. از مهمترین مزایای آبی یک سرریز استوانه­ای، طراحی ساده، سهولت عبور اجسام شناور و الگوی پایدار جریان در مقایسه با طراحی سرریز منحنی پیوند شکل می­باشد. در این مقاله جریان بر روی سرریز استوانه­ای صاف و زبر با استفاده از شبیه‌ آشفتگی ε-k معیار به‌صورت دو بعدی شبیه سازی ‌شده و سطح آزاد جریان با روش VOF تعیین گردید. نتایج نشان دادند که شبیه آشفتگی k-ε معیار و روش VOF برای پیش بینی نیمرخ سطح آب و بده‌ی جریان بر روی سرریز استوانه­ای مناسب بوده، و خطای نسبی متوسط مقادیر بار آبی به‌دست آمده از شبیه عددی و اندازه گیری شده 1 تا 4 درصد می­باشد. تأثیر زبری سرریز استوانه­ای بر روی ضریب بده‌ بررسی شد و با مقادیر تجربی محققین قبلی مقایسه گردید. نیمرخ­های سرعت افقی پیش­بینی شده از انگاره درسلر و تابع جریان برای مقایسه با نتایج شبیه عددی ارائه شده‌اند.