بررسی عددی ضریب دبی سرریز کنگرهای ذوزنقه با تغییر زاویه در امتداد جریان با استفاده از مدل Flow3D
نویسندگان
1 دانشگاه تبریز
2 گروه مهندسی اب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز
3 دانشگاه شهید مدنی تبریز
doi
چکیده
سرریزهای کنگرهای از سازههای هیدرولیکی هستند که برای تنظیم سطح آب و کنترل جریان در مخازن سدها، کانالها و رودخانهها استفاده میشوند. دبی جریان در سرریزها بهطور مستقیم با طول تاج سرریز متناسب است، در صورتی که عرض کانال یا مخزنی که سرریز روی آن اجرا میشود محدود باشد، یکی از راهکارهای افزایش ظرفیت، افزایش طول تاج سرریز با زیگزاگ کردن سرریز در پلان است. در این پژوهش عملکرد سرریز کنگرهای با مقطع ذوزنقهای، با زوایای مختلف دیواره سرریز (α) مورد بررسی قرار گرفت. هندسه سرریزها در محیط نرم افزار Inventor ایجاد و با فراخوانی در نرم افزار Flow3D، شبیهسازی انجام شد. بهمنظور صحتسنجی شبیهسازی و تنظیم پارامترهای نرمافزار، از دادههای آزمایشگاهی معتبر استفاده شد که نتایج مدل هماهنگی مناسبی با نتایج دادههای آزمایشگاهی داشت. تحلیل نتایج نشان داد که افزایش زاویه سرریز در امتداد جریان و در طول دماغه ثابت، سبب افزایش ضریب دبی جریان (cd) میشود. رابطه معکوس بین مقدار بار هیدرولیکی نسبی جریان (h/p)، و ضریب دبی جریان نیز مشخص شد. با افزایش طول دماغه به مقدار 40 درصد، روند افزایش ضریب دبی به واسطه افزایش زاویه سرریز، به میزان 9 درصد کاهش یافت. افزایش 15درجهای زاویه نیز، روند افزایش ضریب دبی به واسطه افزایش طول دماغه را 5 درصد کاهش داد. با توجه به رابطه مستقیم سرعت متوسط جریان و ضریب دبی، افزایش همزمان طول دماغه و زاویه سرریز، سرعت متوسط جریان را در ابتدای برخورد به کف کانال تا 4 برابر افزایش داد.