بررسی استهلاک انرژی در سرریز پلکانی با مدل عددی FLUENT

سرریز پلکانی از جمله سازه هایی است که در بازهای از رودخانه که شیب تند دارند، به منظور مستهلک کردنانرژی و کاهش فرسایش آب به کار می رود. استفاده از سرریز پلکانی ضمن اینکه موجب کاهش سرعت و افتانرژی بیشتر جریان از طریق تلاطم در طول سازه می گردد وهمچنین باعث خود پالایی رودخانه بواسطه هوادهیمناسب در ناحیه پلکان های سرریز نیز می شود. در این تحقیق برای شبیهسازی جریان روی سرریز پلکانی وبدست آوردن استهلاک انرژی از نرم افزار FLUENT که یک نرم افزار تحلیلی میدان جریان است استفاده شدهکه از روش VOF برای مدل سازی سطح جریان و برای مدلسازی آشفتگی جریان از مدل آشفتگی k_εاستاندارد استفاده گردید. برای این کار استهلاک انرژی از روی سرریزهای پلکانی برای دبی های مختلف و تعدادپله ها ثابت ارزیابی شد. بوسیله روش عددی سرعت و عمق جریان در پایین دست سرریز بدست آمده و در ادامهانرژی مستهلک شده در طول سرریز محاسبه گردید. نتایج این پژوهش نشان میدهد که به ازای انرژی ثابتبالادست، افزایش دبی به میزان قابل توجهی باعث کاهش استهلاک انرژی می گردد.

کلیدواژه ها:

سرریزهای پلکانی ، استهلاک انرژی ، جریان ریزشی و غیرریزشی ، VOF ، مدل عددی FLUENT