شبیه سازی مشخصات جریان روی سرریز نیمه استوانه ای با استفاده از نرم افزار عددی Ansys CFX
نویسندگان
1 استادیار گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده ی مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
2 دانشیار گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده ی مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
3 استادیار گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده ی مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
4 دانشجوی فارغ التحصیل مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکده ی مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
doi
چکیده
سرریزها از مهمترین و پر کاربردترین وسایل اندازهگیری شدت جریان در نهرهای باز میباشند و در بسیاری از مطالعات در زمینهی مهندسی آب مورد استفاده قرار میگیرند. مزیت سرریزهای نیمه استوانهای و تاج دایرهای نسبت به سایر سازههای مهارکننده و اندازهگیری، ضریب تخلیهی بالاتر، الگوی جریان پایدار، راحتی عبور اجسام معلق در آب، سهولت در طراحی، اجرا و در نهایت هزینههای پایینتر میباشد. در این تحقیق با استفاده از شبیهسازی Ansys CFX وضعیت جریان در مورد سه نمونه ی آزمایشگاهی، سـرریز نیمه استوانهای مـورد شبیهسازی و تحلیل قرار گرفت. سطح آزاد جریان، توزیع فشار و تأثیر بار هیدرولیکی بالادست و قطر سرریز بر ضریب بده مربوط به این سرریزها بررسی شد. شبیههای آشفتگی k-ω، K-ε و k-ε RNG در این شبیهسازی بهرهوری گردید، و نتایج آن با نمونه آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیهسازی در این تحقیق نشان دادند که به ازای شعاعهای 4، 6 و 7 سانتیمتر مقدار ضریب بده در محدوده ی 2/1 تا 4/1 به دست میآید. همچنین، به ازای افزایش شعاع، مقدار ضریب بده افزایش داشت. محل ایجاد کمترین فشار بر روی سرریز به ازای افزایش بده نیز به سمت بالادست حرکت میکند که با سایر مطالعات قبلی هماهنگی داشت.