فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

دریچه‌های زیرگذر سازه‌هایی هستند که در آن‌ها حرکت آب از زیر دریچه صورت می‌پذیرد. هدف از تحقیق حاضر، بررسی عددی تأثیر وجود آستانه‌ بر مشخصات هیدرولیکی جریان در دریچه‌های کشویی و قطاعی با استفاده از نرم‌افزار FLOW-3D است. بدین منظور، آستانه‌ با مشخصات هندسی مختلف در عرض‌، ضخامت و ارتفاع مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که شاخص‌های آماری در مدل آشفتگی RNG در مقایسه با مدل‌های k-ε، k-ω و LES از دقت بالایی در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی برخوردار است. شاخص RMSE در مدل آشفتگی RNG برای عمق آب بالادست دریچه و ضریب‌دبی به‌ترتیب 0079/0 متر و 0117/0 بوده و میانگین درصد خطای نسبی برای این پارامترها به‌ترتیب 94/2% و 60/1 % می‌باشد. شاخص کلینگ گوپتا (KGE) برای مش‌بهینه و مدل آشفتگی مذکور در بازه بسیار خوب (very good) قرار دارد. در یک بازشدگی یکسان در حالت بدون آستانه و با آستانه هم‌عرض کانال، ضریب‌دبی با آستانه، بیشتر از حالت بدون آستانه است. در بین آستانه‌های بررسی شده میزان ضریب‌دبی در آستانه نیم‌دایره بیشتر از آستانه مستطیلی است. همچنین ضریب‌دبی دریچه قطاعی در حالت بدون آستانه و با آستانه بیشتر از دریچه کشویی در حالت متناظر است. نتایج نشان داد که افزایش ضخامت آستانه منجر به افزایش تنش برشی جریان شده و به‌تبع آن ضریب‌دبی کاهش می‌یابد. ضریب‌دبی دریچه با ارتفاع‌های مختلف آستانه همواره بیشتر از شرایط بدون آستانه می‌باشد اما به‌ازای نسبت ثابت پارامتر عمق بالای آستانه به میزان بازشدگی، ضریب‌دبی با افزایش ارتفاع آستانه تا حد مشخصی افزایش و سپس کاهش می‌یابد.