شبیهسازی سهبعدی مشخصات جریان فوقبحرانی در کانالهای دایروی دارای سرریزجانبی
نویسندگان
1 کارشناس ارشد مهندسی عمران آب. مرکز تحقیقات آب وفاضلاب، دانشگاه رازی، کرمانشاه
2 استادیار گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران
doi
چکیده
کانالهای دایروی دارای سرریزجانبی بهشکل گستردهای برای تنظیم و کنترل عمق جریان در شبکههای جمعآوری فاضلاب شهری مورد استفاده قرار میگیرند. در این مطالعه، آشفتگی میدان جریان و تغییرات سطح آزاد جریان فوقبحرانی در داخل یک کانال دایروی دارای سرریزجانبی با استفاده از نرمافزار FLOW-3D، مدل آشفتگی RNG و طرح VOF شبیهسازی سهبعدی شد. مقایسه بین نتایج شبیهسازی و آزمایشگاهی نشان داد که مدل عددی، سطح آزاد و مشخصات میدان جریان را با دقت قابل قبولی شبیهسازی کرده است. بر اساس نتایج شبیهسازی عددی، عمق جریان در امتداد سرریزجانبی از ابتدای سرریز بسمت انتهای آن با کاهش همراه بود. در کلیه شبیهسازیها یک افت سطح آزاد در ابتدای بالادست سرریزجانبی اتفاق افتاد. همچنین یک پرش سطحی در انتهای دهانه سرریزجانبی به وقوع پیوست. تغییرات انرژی مخصوص در طول سرریزجانبی برای رژیم جریان فوقبحرانی تقریبا ثابت است و افت انرژی ناچیز میباشد اما با افزایش طول سرریزجانبی اختلاف انرژی در بالادست و پائیندست سرریزجانبی افزایش مییابد. شبیهسازی میدان سرعت نشان میدهد که بیشینه مقدار سرعت طولی و عرضی جریان بهترتیب در انتها و وسط دهانه سرریزجانبی به وقوع پیوست. همچنین در هر مقطع عرضی، بیشینه سرعت قائم در مجاورت تاج سرریزجانبی اتفاق افتاد.