بررسی اثر تغییر حالت بلوک های سرریزهای دندانه دار بر استهلاک انرژی جریان با مدل Flow۳D

شوت­ های تند مجهز به بارشکن سال­ ها در پروژه های آبیاری بکار رفته ­اند. بسیاری از این ساختارها به ­طور رضایت ­بخشی کار کرده ­اند و پاسخ مقرون به­ صرفه­ ای برای مشکل اتلاف انرژی بوده ­اند. در این سرریزها پایه ­های بارشکن می­تواند به­ صورت مانع عمل کند و سبب استهلاک انرژی آب شود. بدین­ ترتیب آب در مسیر حرکت خود دارای سرعت نسبتا کمی خواهد بود. سرعت خروجی کم و اقتصادی بودن را می­تواند بدون توجه به بلندی آبشار از محاسن این نوع سرریزها دانست. هدف اصلی از این تحقیق، ارزیابی توانایی نرم ­افزار Flow۳D در شبیه ­سازی عددی جریان عبوری از سرریزهای دندانه ­دار می ­باشد. نرم ­افزار Flow۳D یک نرم ­افزار قوی در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی است که برای حل مسائل با هندسه پیچیده مورد استفاده قرار می­ گیرد. این مدل برای شبیه ­سازی جریان ­های سطح آزاد سه بعدی غیرماندگار با هندسه پیچیده کاربرد فراوانی دارد. در این تحقیق برای صحت ­سنجی نرم ­افزار به ­منظور تخمین پارامترهای جریان عبوری از سرریز دندانه ­دار، از نتایج آزمایشگاهی و همچنین جهت شبیه ­سازی پروفیل سطح آب از روش حجم سیال (VOF) استفاده شده و با بررسی نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی دقت مدل ارزیابی گردیده است. نتایج نشان می­دهد که مدل Flow۳D با دقت بالایی می­تواند جهت شبیه ­سازی جریان عبوری از سرریزهای دندانه ­دار مورد استفاده قرار گیرد. همچنین جریان با دبی ­های مختلف روی شیب مجهز به بارشکن با پنج نوع مانع متفاوت به­ وسیله نرم ­افزار Flow۳D شبیه ­سازی شد و پس از تحلیل انرژی مستهلک شده مشخص گردید شوت مجهز به بارشکن با بلوک ­های نیم ­دایره افقی بهترین عملکرد را در بین پنج مدل بررسی شده دارا است.

کلیدواژه ها:

سرریز دندانه دار ، استهلاک انرژی ، شکل بلوک ، مدل سازی عددی ، FLOW۳D