بررسی عددی مشخصات هیدرولیکی جریان اطراف سرریز لبه تیز قائم و مورب با شبیه سازی در نرم افزار Flow3D

Abstract

سرریزها یکی از سازه‌های مهم در رودخانه و از رایج‌ترین وسایل اندازه‌گیری شدت‌جریان در مجاری روباز هستند. از انواع این سازه‌ها، سرریز‌های لبه تیز هستند که بر اساس شکل تاج به مثلثی، مستطیلی، دایروی، ذوزنقه‌ای و سهموی تقسیم‌بندی می‌شوند. در این پژوهش، مشخصات جریان در اطراف سرریز لبه تیز با استفاده از نرم افزار Flow-3Dشبیه‌سازی گردید. مشخصه‌هایی نظیر ارتفاع، عدد فرود و رینولدز در این سرریز‌ها با سه زاویه مختلف ۵۰ ، ۷۰ و ۹۰ درجه نسبت به افق با ضریب تخلیه سرریز مستطیلی مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که بهترین مدل آشفتگی برای شبیه‌سازی، مدل k-ε با ضریب همبستگی 96/0 می-باشد. مشخص شد که عدد فرود کمتر از 1 و رینولدز بیش از 2000 می‌باشد و سرریز با زاویه 50 درجه بیشترین مقدار آبگذری با ضریب آبگذری 747/0 را دارا می‌باشد. همچنین تأثیرات زاویه بر آبشستگی اطراف سرریز با توجه به فشار و سرعت جریان مطالعه شد. رابطه‌ای برای دبی آبگذری سرریز پیشنهاد گردید.