مقایسه مشخصات جریان جریان زیربحرانی و فوق‌بحرانی در کانال‌های U شکل دارای سرریزجانبی مستغرق و غیرمستغرق

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد مهندسی عمران- آب، گروه مهندسی عمران، دانشگاه رازی، کرمانشاه

3 استادیار گروه معماری، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران

doi
چکیده

به­طور کلی، سرریزهای جانبی برای تنظیم و کنترل جریان در کانال­های اصلی مورد استفاده قرار می­گیرند. کانال­های U شکل به­عنوان مقطع مبدل بین کانال مستطیلی به دایروی در شبکه دفع فاضلاب استفاده می­شود. در این مطالعه میدان جریان سه بعدی در کانال­های U شکل دارای سرریزجانبی با استفاده از نرم­افزار FLOW-3D مدل آشفتگیRNG k-ε  و روش حجم سیال در شرایط جریان زیربحرانی و فوق­بحرانی شبیه­سازی عددی شد. برای هر دو رژیم جریان انطباق قابل قبولی بین نتایج آزمایشگاهی و عددی بدست آمد. به­عنوان مثال مقدار درصد خطای ریشه میانگین مربعات برای شرایط جریان زیر بحرانی و فوق بحرانی به­ترتیب مساوی 86/2 % و 21/2 % محاسبه شد. در شرایط رژیم زیربحرانی، یک جریان ثانویه در داخل کانال اصلی تشکیل شد که با پیشروی به سمت پائین­دست توسعه یافت. در شرایط جریان فوق­بحرانی، جریان جانبی از ابتدای سرریز به سوی انتهای آن افزایش یافت. همچنین در این مطالعه، اثرات استغراق سرریز­جانبی بر روی الگوی جریان کانال اصلی مورد بررسی قرار گرفت. بیشینه سرعت عرضی تقریبا در وسط دهانه سرریزجانبی مستغرق اتفاق افتاد.