مدل سازی عددی سرریزهای کنگره ای با کنگره مضاعف در بال سرریز با استفاده از نرم افزار FLOW 3D و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی

Abstract

سرریزهای کنگره‌ای، سازه‌های اقتصادی جهت افزایش بازده خروجی سرریز در یک عرض محدود می‌باشند که در پلان به شکل ذوزنقه، مثلث و غیره دیده می‌شوند. افزایش ظرفیت سرریز از طریق افزایش عرض آن همواره میسر نیست، استفاده از سرریزهای کنگرهای به واسطه افزایش طول موثر آن­ها در ارتفاع هیدرولیکی و عرض مشخص می­باشد. در این تحقیق، سرریزهای چند­­­وجهی ذوزنقه­ای شکل در پلان که روی بال‌ آن­ها، جهت افزایش جریان عبوری، کنگره جدید اضافه گردیده است مورد بررسی قرار گرفته‌اند، آزمایش‌ها روی 27 مدل آزمایشگاهی با 9دبی مختلف و در مجموع با 243 آزمایش که در بال آن‌ها کنگره مضاعف ایجاد شده بررسی گردید و همچنین شبیه سازی­های جریان عبوری با استفاده از نرم افزار Flow-3D انجام شده است. نتایج حاصل از حل عددی برای تعیین ضریب دبی سرریز با داده های آزمایشگاهی صحت سنجی شد که نشان داد تطابق خوبی بین حل عددی و آزمایشگاهی وجود دارد و نرم افزار Flow-3D از قابلیت بالایی برای شبیه سازی جریان بر روی سرریز­های کنگره­ای برخوردار است. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که در مورد کلیه سرریزهای چندوجهی مرکب ذوزنقه‌ای شکل نسبت پارامتر، ضریب دبی به ( بار هیدرولیکی کل و:P ارتفاع سرریز) ابتدا افزایش یافته و پس از رسیدن به مقدار حداکثر، شروع به کاهش می‌نماید. با افزایش کنگره در بال سرریز در نتیجه افزایش طول مؤثر، مقدار دبی عبوری در یک مقدار مشخص افزایش می‌یابد. دبی عبوری در سرریزهای چند وجهی ذوزنقه‌ای شکل با پلان­های‌ مرکب نیم‌دایره بهتر از مربعی و سرریز مرکب مربعی بهتر از سرریزهای ذوزنقه‌ای ساده می‌باشد بطوریکه دبی جریان عبوری حدود 15 درصد نسبت به سرریز کنگره‌ای ذوزنقه‌ای افزایش دارد و بازه ضریب دبی از مرز 4/0در سرریز کنگره­ای به مرز 65/0 در سرریز مرکب می‌رسد .