شبیهسازی عددی الگوی جریان روی سرریزهای جانبی لبه تیز و لبه پهن
نویسندگان
1 دانشیار منابع آب، گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه
2 استادیار سازه های آبی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا، همدان
doi
چکیده
سرریزهای جانبی بر روی دیواره جانبی کانالهای اصلی تعبیه میشوند. با رسیدن جریان به سرریز جانبی، جریان اضافی از روی تاج سرریز جانبی ریزش کرده و به سمت کانال جانبی هدایت میشود. جریان درون کانالهای دارای سرریز جانبی جزء جریانهای متغیر مکانی محسوب میشود. در این مطالعه، جریان سه بعدی درون کانالهای مستطیلی دارای سرریز جانبی با استفاده از نرم افزار FLOW-3D شبیهسازی شد. برای شبیهسازی آشفتگی جریان از مدلهای آشفتگی k-ε استاندارد و RNG k-ε استفاده شد. بر اساس نتایج مدلسازی عددی، دقت مدل آشفتگی k-ε RNG بیشتر از مدل آشفتگی k-ε استاندارد بود. همچنین برای تخمین تغییرات سطح آزاد جریان از روش حجم سیال استفاده شد. در این مطالعه، سرعت با دقت قابل قبولی پیشبینی شد. به عبارت دیگر، مقادیر میانگین قدر مطلق خطای نسبی (MARE)برای مولفههای طولی، ضخامت و قائم به ترتیب برابر 480/0، 468/0 و 519/3 درصد محاسبه شد. سپس تاثیر عرض سرریزهای جانبی لبه تیز و لبه پهن بر روی مشخصات میدان جریان درون کانال اصلی در امتداد سرریز جانبی برای سه مدل مختلف با ضخامتهای 01/0، 05/0 و 15/0 متر مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج حل عددی، با افزایش مقدار ضخامت تاج سرریز جانبی، مقدار تنش برشی در مجاورت تاج سرریز جانبی به شکل قابل ملاحظهای افزایش یافت.