بررسی تغییرات ضریب دبی در سرریز لبه پهن مستطیلی با رویه شیبدار بالادست و پاییندست با شبیه سازی عددی
نویسندگان
1 دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
2 دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3 دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
doi
10.22060/ceej.2022.19870.7279چکیده
سرریزها از جمله سازههایی هستند که بهمنظور اندازهگیری دبی جریان و کنترل سطح آب دارای اهمیت بوده و بهطور گسترده مورد استفاده قرار میگیرند. تحقیقات انجام شده نشان میدهند که ضریب دبی در سرریز لبه پهن عدد ثابتی نبوده و تابعی از پارامترهایی مانند طول سرریز، ارتفاع سرریز، ارتفاع آب بالادست سرریز، شیب بالادست و پاییندست است. در این تحقیق به-صورت شبیهسازی عددی، تأثیر پارامترهای مذکور بر روی ضریب دبی جریان مورد بررسی قرار گرفت. برای شبیهسازی عددی از نرمافزار Ansys Fluent استفاده شد. نتایج نشان داد که شیب وجه پاییندست تأثیر چندانی روی ضریب دبی جریان ندارد. به-ازای مقادیر "1/0"<H_1/w<"4/0" با کاهش شیب بالادست مقدار ضریب دبی افزایش مییابد ( H1 بار آبی روی تاج سرریز و w طول تاج است). بهازای مقادیر "1/0"<H_1/w<"4/0" با کاهش ارتفاع سرریز (p)، ضریب دبی افزایش مییابد. بهازای مقادیر "16/0"<H_1/p<"2" با کاهش طول تاج، ضریب دبی افزایش مییابد. مقایسه بین نتایج شبیه-سازی عددی با دادههای آزمایشگاهی سایر محققین انجام و ضریب تبیین (R2) بین 71/0 تا 86/0 بدست آمد. علاوه بر ضریب دبی، استخراج سایر اطلاعات جزییتر مانند پروفیل سطح آب، پروفیل عمقی سرعت در مقاطع مختلف در بالادست، پاییندست و روی سرریز به همراه کانتورهای فشار انجام شد و مقایسه هایی با سایر تحقیقات در گذشته به عمل آمد.