مطالعه‌ی هیدرولیکی جریان دو فازی بر روی سرریزهای پله ای با شیب کم

Abstract

اخیرا سرریزهای پلکانی با شیب کم به علت مناسب بودن جهت اجرا بر روی سدهای خاکی مورد توجه قرار گرفته اند. مطالعات عددی کمی بر روی سرریزهای پلکانی با شیب کم صورت پذیرفته است. در این تحقیق، هیدرولیک جریان بر روی سرریز با روش دو فازی درهم (Mixture) شبیه سازی گردید. برای توصیف آشفتگی جریان، از مدل یک معادله ای Eddy Viscosity، مدل های دو معادله ای k-ε، RNG k-ε ، k-ω ، SST k-ω و مدل تنش رینولدز ω-RSM استفاده گردید. با مقایسه محاسبات عددی و داده های آزمایشگاهی نتیجه گرفته شد که مدل های آشفتگی k-ω و ω-RSM مناسب تر از سایر مدلهای آشفتگی می باشند. در ضمن مدل دو فازی درهم به خوبی هیدرولیک جریان بر روی این سرریزها را شبیه سازی کرد. بعلاوه تاثیر شیب سرریز، دبی جریان و ارتفاع پله های سرریز بر میزان هدر رفت انرژی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با کاهش شیب سرریز، کاهش دبی جریان و افزایش ارتفاع پله، هدر رفت انرژی افزایش یافت.بطوریکه در دبی در واحد عرض 234/0 با تغییر زاویه ی شیب سرریز از 6/26 درجه به 9/8، درجه میزان اتلاف انرژی سرریز از 39 درصد به حدود 50 درصد افزایش پیدا کرد.