بررسی عددی جریان و ضریب دبی جریان بر روی سرریزهای نوک اردکی و مایل

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

2 استادیار سازه‌های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز.

doi
10.22091/cer.2019.4259.1144
چکیده

در یک عرض مشخص سرریزهای نوک‌اردکی و مایل دارای طول مؤثر بیش‌تری می‌باشندکه این مسئله می‌تواند بر ضریب دبی و راندمان این نوع سرریزها تأثیرگذار باشد. در این تحقیق، تلاش شد تا نقش برخی از پارامترهای هیدرولیکی و هندسی سرریزهای ذکر شده و ارتفاع آن‌ها بر روی ضریب دبی جریان در داخل کانال با استفاده از مدل عددی فلوئنت مورد بررسی قرار‌ گیرد و نتایج حاصل از این مدل با نتایج مدل Flow-3D و اطلاعات آزمایشگاهی مقایسه شود. فشار، سرعت و سطح آزاد جریان با استفاده از مدل آشفتگی RNG ɛk- و مدل چند فازی (VOF) با حل عددی تعیین گردیدند. معیار نرمال میانگین مجذور مربعات خطا (RMSE) مدل فلوئنت در شبیه‌سازی ضریب دبی جریان 0565/0 به‌دست آمد که نشان‌دهنده دقت بالای این مدل می‌باشد. بررسی نتایج حاصله نشان می‌دهد که در هر دو سرریز، ضریب دبی با افزایش انرژی بالادست سرریز (Hd)، کاهش می‌یابد. حداکثر مقدار ضریب دبی در محدوده 35/0≥ (Hd/P) در هر دو سرریز نوک‌اردکی و مایل مشاهده شد. نتایج حاکی از آن بود که سرریزهای مایل در مقایسه با سرریزهای نوک‌اردکی دارای ضریب دبی بیشتری بوده (5/0 برابر ضریب دبی سرریزهای نوک‌اردکی) و در نتیجه از ظرفیت دبی عبوری (افزایش 33 درصدی) بالاتری نسبت به سرریزهای نوک‌اردکی برخوردار می‌باشند.