بررسی انحنای جریان در سرریزهای تاج دایره ای با استفاده از نرم افزار فلوئنت

برتری سرریزهای استوانه ای و تاج دایره ای نسبت به بیشتر سازه های اندازه گیری و کنترل جریان آب، الگوی جریان ریزشی پایدار، راحتی عبور اجسام شناور از روی آن ها، سادگی طراحی، زیاد بودن ضریب جریان، داشتن پایداری جریان و از همه مهمتر قابلیت طراحی در مقیاس بزرگ و هزینه اجرا و بهره برداری کمتر می باشد. در تحقیق حاضر ابتدا شبکه هندسی سرریز بصورت دوبعدی توسط نرم افزار گمبیت ایجاد و به عنوان پیش پردازنده نرم افزار فلوئنت جهت ترسیم، شبکه بندی و مش بندی بکار گرفته شد. سپس شبیه­سازی در نرم افزار فلوئنت با استفاده از مدل آشفتگی k-ɛ و مدل چندفازی vof انجام گرفت. وضعیت جریان با استفاده از مدل فلوئنت روی 28 مدل فیزیکی سرریز تاج دایره ای مورد آزمون قرار گرفت، که در 7 گروه با متغیرهایی مانند شعاع سرریز، شیب بالادست و پایین دست سرریز، ارتفاع سرریز، کمان تاج بالادست سرریز، تغییر مقطع سرریز از استوانه به نیم استوانه و ربع استوانه تقسیم بندی گردید. انحنای جریان در گروه های مختلف بررسی شد و نتایج آن با مدل فیزیکی مورد مقایسه قرار گرفت. خطا با استفاده از معیار ارزیابی nrmse برابر 032/0 می باشد که نشان دهنده دقت بالای مدل است. نتایج نشان داد که انحنای جریان با ضریب دبی رابطه مستقیم دارد و هرچه انحنای جریان بیشتر باشد ضریب دبی بیشتر می­شود. بیشترین انحنای جریان روی تاج سرریزهای استوانه ای وجود دارد. افزایش شیب پایین دست و ارتفاع تاثیری بر انحنای جریان ندارند. افزایش شیب بالادست باعث کاهش انحنای جریان می گردد. همچنین کمان تاج صفر درجه، انحنای جریان کمتری نسبت به سایر کمان های تاج بالادست دارد.