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

برتری سرریزهای استوانه‌ای و تاج دایره‌ای نسبت به بیشتر سازه‌های اندازه‌گیری و کنترل جریان آب، الگوی جریان ریزشی پایدار، راحتی عبور اجسام شناور از روی آن‌ها، سادگی طراحی، زیاد بودن ضریب جریان، داشتن پایداری جریان و از همه مهمتر قابلیت طراحی در مقیاس بزرگ و هزینه اجرا و بهره‌برداری کمتر می‌باشد. 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 دایره‌ای مورد آزمون قرار گرفت، که در 7 گروه با متغیرهایی مانند شعاع سرریز، شیب بالادست و پایین‌دست سرریز، ارتفاع سرریز، کمان تاج بالادست سرریز، تغییر مقطع سرریز از استوانه به نیم‌استوانه و ربع استوانه تقسیم‌بندی گردید. انحنای جریان در گروه‌های مختلف بررسی شد و نتایج آن با مدل فیزیکی مورد مقایسه قرار گرفت. خطا با استفاده از معیار ارزیابی NRMSE برابر 032/0 می‌باشد 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 استوانه‌ای وجود دارد. افزایش شیب پایین‌دست و ارتفاع تاثیری بر انحنای جریان ندارند. افزایش شیب بالادست باعث کاهش انحنای جریان می‌گردد. همچنین کمان تاج صفر درجه، انحنای جریان کمتری نسبت به سایر کمان‌های تاج بالادست دارد.