بررسی عددی اثرات ارتفاع تاج روزنه ی جانبی مستطیلی لبه تیز بر الگو و مشخصات جریان در اطراف روزنه جانبی

روزنه های جانبی از جمله سازه های انحراف جریان محسوب می شوند که بطور گسترده در مهندسی هیدرولیک و مهندسی محیط زیست مورد استفاده قرار می گیرند. بررسی مشخصات و الگوی جریان عبوری از آنها از قبیل نحوه توزیع مولفه های مختلف سرعت و سطح آزاد جریان در مجاورت روزنه جانبی از اهمیت زیادی برخوردار است. در مطالعه حاضر جریان عبوری از روزنه ی جانبی لبه تیز مستطیلی واقع در دیوار جانبی کانال باز با استفاده از نرم افزار FLOW-۳Dو مدل آشفتگیRNG k- شبیه سازی شده است. در این مطالعه، ابتدا نتایج دبی عبوری از روزنه ی جانبی و الگوی جریان در اطراف آن در مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار می گیرد و سپس اثرات ارتفاع تاج روزنه ی جانبی بر توزیع مولفه های مختلف سرعت و سطح آزاد جریان در مجاورت روزنه ی جانبی در کانال اصلی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد در مدل های شبیه سازی شده با ارتفاع تاج های متفاوت، ماکزیمم و مینیمم سرعت طولی به ترتیب در ابتدا و انتهای روزنه ی جانبی رخ می دهد. با کاهش ارتفاع تاج روزنه، ماکزیمم و مینیمم سرعت طولی به ترتیب افزایش و کاهش می یابد. باکاهش ارتفاع تاج روزنه جانبی، ماکزیمم سرعت جانبی در طول روزنه افزایش می یابد، که نشان می دهد با کاهش ارتفاع تاج، دبی عبوری از روزنه افزایش می یابد. همچنین در خصوص سطح آزاد جریان، در حالتی که ارتفاع تاج روزنه پایین می باشد تغییرات سطح آزاد جریان ناچیز می باشد. اما با افزایش ارتفاع تاج روزنه، تغییرات قابل توجهی در سطح آزاد جریان در اطراف روزنه ی جانبی رخ می دهد.

کلیدواژه ها:

Flow-۳D ، Side orifice ، Flow-۳D ، height of the orifice crest ، Flow pattern ، numerical simulation ، روزنه جانبی ، ارتفاع تاج روزنه ، الگوی جریان ، شبیه سازی عددی