بررسی عددی جریان آب عبوری از سرریز لبه آبریز به روش حجم سیال (vof)

در این پایان نامه، به کمک نرم افزار flow-3d میدان جریان عبوری از سریز اوجی بررسی می گردد. همچنین اثر هندسه سرریز و بلندای آب بالا دست سرریز بر میدان جریان و توزیع فشار بررسی شده و تاثیر مدل های مختلف آشفتگی (prandtl، و rng (renormalized group) در میدان جریان نیز مورد توجه بوده است. نرم افزار flow-3d یک برنامه تحلیلی میدان جریان است که معادلات حاکم بر میدان جریان عبوری از روی سرریز که همان معادلات rans (reynolds averaged navier stocks)می باشند را حل نموده و از روش vof (volume of fluid) برای تعیین پروفیل سطح آزاد جریان و از تکنیک favor (fractional of area/volume representation) برای در نظر گرفتن موانع در میدان جریان استفاده می کند. تغییر هندسه سرریز باعث تغییر توزیع فشار بر تاج سرریز و میزان دبی عبوری از آن می شود، که این نکته در طراحی پروژه های مشابه مفید می باشد. تاثیر بلندای آب پشت سرریز نیز بر حل میدان جریان و فشار روی سرریز همخوانی خوبی با نتایج آزمایشگاهی آقایان savage و johnson در سال 2001 و آیین نامه ای مانند usbr(u.s. bureau of reclamation) و usace(u.s. army crops of engineer) دارد در این تحقیق تاثیر هندسه و بلندای آب بالا دست سرریز در میزان هوای وارد شده به جریان در اثر پدیده خودهواگیری نیز بررسی شده است و یکی از مزیت های این تحقیق نسبت به موارد مشابه می باشد. با توجه به نتایج بدست آمده از تحقیق حاضر کارآمدی مدل عددی مورد استفاده در تحلیل جریان های دارای سطح آزاد و آشفته نمایان می گردد، که این امر دلیلی بر لزوم استفاده از روش های عددی در کنار روش های آزمایشگاهی، جهت بهینه سازی مدل و صرفه جویی در هزینه و زمان است، اما در حال حاضر استفاده از این روش به تنهایی و بدون مدل آزمایشگاهی در پروژه-های بزرگ توصیه نمی گردد.