فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

اندازه‌گیری دبی و سازه‌های کنترل جریان به‌طور گسترده‌ای در کاربردهای مهندسی هیدرولیک مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف این مطالعه، مدل‌سازی عددی از جریان عبوری از سیستم ترکیبی سرریز اوجی با استاندارد USBR و سازه کالورت به عنوان شکاف در بدنه سد می‌باشد. علاوه بر این، به‌منظور بررسی الگوی جریان، اثر قرارگیری این کالورت در چهار حالت ارتفاعی مختلف در بدنه سرریز اوجی در نسبت‌های متفاوتی از دبی مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام شبیه‌سازی‌های عددی، معادلات ناویر-استوکس میانگین‌گیری شده (RANS) با استفاده از روش حجم محدود در نرم‌افزار Flow-3D حل شده‌اند. ارزیابی داده‌های آزمایشگاهی و یافته‌های عددی برای سرریز اوجی بدون کالورت نشان می‌دهد که با استفاده از مدل آشفتگی K-\omega اختلاف پروفیل سطح آب با آماره‌های ضریب تبین (R2) و مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) به ترتیب مقدار 97/0 و 0112/0 تطابق دارند. به‌طورکلی نتایج نشان می‌دهد در حالت به‌کارگیری دو کالورت حداکثر سرعت جریان به میزان 40 درصد در پنجه سرریز اوجی کاهش داشته و به میزان 14 درصد موقعیت آن بالاتر از حالت سرریز بدون کالورت می‌باشد. بررسی عدد فرود در این حالت نشان می‌دهد که رژیم جریان را به دلیل کاهش مومنتوم به‌صورت پرش هیدرولیک مستغرق در پنجه سرریز تشکیل می‌شود. همچنین نتایج نشان می‌دهد در دبی کم، جایی که نقش کالورت برجسته‌تر بوده و سهم بیشتری از جریان کل از آن عبور می‌کند، افزایش سه برابری دبی منجر به کاهش افت کلی انرژی تا 30 درصد می‌شود.