بررسی عددی توزیع سرعت در جریان بر روی سرریزهای جانبی مستطیلی

Abstract

سرریزهای جانبی، کاربردگسترده­ای در سیستم­های انتقال آب و فاضلاب دارند. جریان بر روی این سازه­ ها از نوع متغیر مکانی و سه بعدی است. برای تحلیل این جریان لازم است توزیع سرعت و مقادیر ضرایب تصحیح انرژی جنبشی (α) و اندازه حرکت (β) شناخته شده باشند اما پیچیدگی ­های موجود در این جریان از یک طرف و محدودیت­های آزمایشگاهی از طرف دیگر، باعث شده است تا توزیع سرعت در این نوع از جریان، کمتر مورد مطالعه قرار گیرد. در تحقیق حاضر توزیع سرعت در سرریز جانبی مستطیلی توسط نرم افزار FLOW-3D در دو حالت جریان زیر بحرانی و فوق بحرانی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا صحت­ سنجی نرم ­افزار با استفاده از داده­ های آزمایشگاهی انجام شد. پس از اطمینان از عملکرد مدل عددی در تحلیل جریان، توزیع سرعت، ضرایب تصحیح انرژی جنبشی و اندازه حرکت و نواحی جداشدگی مورد مطالعه قرار گرفتند. براساس نتایج شبیه­ سازی موجود، روابط جدیدی بین ضرایب αوβ برای جریان زیربحرانی و فوق بحرانی ارائه شد و همچنین روابطی برای کمی ­سازی ناحیه جداشدگی، ارائه گردید. نتایج این تحقیق می­تواند به طراحان سرریزهای جانبی برای شناخت بهتر از جریان سه بعدی و پیچیده آن کمک نماید.