بررسی پایداری انرژی ویژه در سرریزهای جانبی همگرا در حضور سازه‌های هدایت کننده

نویسندگان

1 گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

2 دانشیار،گروه سازه های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

3 استاد،گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

4 استادیار،گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

doi
10.22092/idser.2025.368890.1610
چکیده

 این پژوهش به بررسی تغییرات انرژی ویژه در سرریزهای جانبی واقع در کانال‌های همگرا در حضور سازه‌های هدایت‌کننده پرداخته است. با استفاده از نرم‌افزار FLOW-3D، جریان در سرریز جانبی همگرا شبیه‌سازی شد. سازه‌های هدایت‌کننده در سه موقعیت مختلف طولی و با زاویه­های 60، 90 و 120 درجه نسبت به افق روی تاج سرریز قرار گرفتند. صحت‌سنجی مدل عددی با داده‌های آزمایشگاهی نشان داد که خطای شبیه‌سازی‌ها کمتر از 4 درصد است. نتایج به­دست آمده نشان داد موقعیت میانی سرریز با کمترین تغییرات انرژی ویژه (0/8 درصد)، بهترین محل برای نصب سازه‌های هدایت‌کننده است. تأثیر زاویۀ نصب بر تغییرات انرژی ویژه ناچیز بود و میانگین تغییرات برای زاویه­ های مختلف بین 1/03 تا 1/22 درصد متغیر بود. بررسی تأثیر عدد فرود جریان ورودی نشان داد که در محدوده اعداد فرود کمتر از 0/3، تغییرات انرژی ویژه کمتر از 0/5 درصد است. با افزایش عدد فرود تا 0/45، این تغییرات به 1/6 درصد می‌رسد که همچنان در محدوده قابل‌قبول است. نتایج این تحقیق نشان داد که فرض کلاسیک جریان‌های متغیر مکانی با خروجی جانبی مبنی بر ثابت بودن انرژی ویژه در طول سرریز، حتی در شرایط همگرایی کانال و حضور سازه‌های هدایت‌کننده، همچنان معتبر است.