تحلیل غیر دائمی جریان بر روی سرریزهای جانبی به روش cfd

چکیده: یکی از سازه های هیدرولیکی که به طور وسیعی در آبیاری، کنترل سیلاب و شبکه های فاضلاب شهری مورد استفاده قرار می گیرد، سرریزهای جانبی می باشد. سرریزهای جانبی به عنوان یک سازه انحرافی در رودخانه ها و کانال ها مورد استفاده قرار می گیرد. این سازه در کناره کانال های اصلی احداث شده تا هنگامی که سطح آب در کانال بالاتر از تاج سرریز قرار می گیرد، قسمتی از جریان توسط آن ها به خارج از کانال هدایت گردد. جریان در راستای این نوع سازه به عنوان جریان متغیر تدریجی با کاهش دبی طبقه بندی می شود. در سال های اخیر روشهای عددی شامل دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) سهبعدی به دلیل پیشرفتهای تکنولوژی کامپیوتر و روشهای عددی به سرعت توسعه یافته است. مدلهای (cfd) نسبت به مدلهای فیزیکی انعطاف پذیرتر بوده و به زمان، هزینه و تلاش کمتری نیاز دارند، لذا به طور گسترده توسط مهندسین برای مدل کردن و تحلیل موضوعات پیچیده مربوط به طراحیهای هیدرولیکی، مراقبتهای عمرانی، طرحریزی اولیه برای ایستگاههای تولید و ایمنی سد مورد استفاده قرار میگیرند. در این پژوهش ضریب آبگذری و پارامترهای موثر بر جریان عبوری از روی سریزهای جانبی لبه تیز مستطیلی با حاکم بودن جریان فوق بحرانی با استفاده از نرمافزارهای (cfd) مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به اهمیت ضریب آبگذری جریان عبوری از روی سرریز جانبی و نوع پروفیل جریان ایجاد شده بر روی سرریز با حاکم بودن جریان فوق بحرانی، پروفیل سطح آب و دبی خروجی از سرریز جانبی ملاک صحتسنجی قرار گرفته است. جهت شبیهسازی جریان بر روی سرریز، نرمافزار fluent مورد استفاده قرار گرفت و مدل جریان دو فازی vof و مدل آشفتگی استفاده گردید. خطای بین نتایج آزمایشگاهی و برداشت های عددی برای پروفیل سطح آب در ماکزیمم مقدار 26 درصد و برای دبی ریزشی از سرریز 5 درصد بوده است. با توجه به هیدرولیک خاصی که جریان فوق بحرانی بر روی سرریز جانبی ایجاد می کند با استفاده از پارامترهای هیدرولیکی و هندسی به بررسی عملکرد سرریز و تاثیر آن بر ضریب آبگذری این نوع سرریزها پرداخته شده است. در جریان فوق بحرانی ضریب آبگذری سرریزهای جانبی به اندازه یک سوم تا یک چهارم نسبت به حاکم بودن جریان زیر بحرانی کاهش می یابند. کلمات کلیدی:سرریز جانبی، دینامیک سیالات محاسباتی، ضریب آبگذری، مدل آشفتگی، vof