بررسی تأثیر پارامترهای هندسی بر هیدرولیک جریان در سرریزهای استوانه ای با استفاده از نرم افزار Fluent

از انواع سازه های اندازه گیری جریان در کانال های باز سرریزهای استوانه ای بوده که شکل مقطع کانال و هزینه های اقتصادی تعیین کننده طول تاج آنها می باشد. در تحقیق حاضر جریان توسط نرم افزار Fluent (با استفاده از روش حجم محدود) شبیه سازی شده است. مدل آشفتگی که برای این منظور استفاده شده است، مدل K-Ԑ استاندارد می باشد و تعیین پروفیل سطح آزاد جریان به کمک روش جزء حجم سیال (VOF) انجام شد . نتایج تحلیل مطابقت شبیه سازی عددی با نمونه های آزمایشگاهی را نشان می دهد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که مدل VOF برای پیش بینی پروفیل سطح آب و دبی جریان بر روی سرریز استوانه ای مناسب بوده و میانگین خطای نسبی متوسط مقادیر سطح آب بدست آمده از مدل عددی و اندازه گیری شده 3,7 درصد است. بعلاوه نتایج نشان می دهد که برای یک دبی ثابت، با افزایش قطر سرریز میزان ضریب دبیکاهش می یابد. از طرفی برای یک سرریز(قطر ثابت)، با افزایش مقدار دبی، ضریب دبی افزایش می یابد. همچنین با افزایش پارامتر بی بعد نسبت عمق آب بالادست به ارتفاع سرریز (H/D) ضریب دبی برای تمام سریزها افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

سرریز استوانه ای ، هیدرولیک جریان ، ضریب دبی ، مدل Fluent ، مدل آشفتگی k-Ԑ ، مدل VOF