بررسی تاثیر ارتفاع سرریز جانبی کنگره‌ای نیم دایره‌ای برروی ضریب دبی و پروفیل سطح آب در کانال اصلی

Abstract

مقدمه: سرریزهای جانبی سازه‌های هیدرولیکی مهم و کاربردی در سیستم‌های انتقال آب هستند که با قرار­گیری در دیواره کانال، جریان مازاد عبوری در کانال را تخلیه می‌کنند. دراین تحقیق، تأثیر ارتفاع سرریز جانبی کنگره‌ای نیم‌دایره‌ای دوطرفه بر ضریب دبی و پروفیل سطح آب در شرایط جریان زیر بحرانی به صورت سه‌بعدی و با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت مورد بررسی قرار گرفته است. روش: در این تحقیق سرریزهای جانبی در حالت سه، چهار و پنج سیکل با ارتفاع 10، 15 و 20 سانتی‌متر و طول باز شدگی 40 سانتی‌متر مورد استفاده قرار گرفتند. ضریب دبی و پروفیل سطح آب به دست آمده از این شبیه‌سازی جهت اعتبار سنجی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شدند. یافته‌ها: یافته‌های پژوهش نشان داد مقادیر محاسبه شده با داده‌های آزمایشگاهی تطابق خوبی داشته و درصد خطا برای ضریب دبی بین صفر تا 7 درصد می‌باشد و میزان خطا با کاهش عدد فرود کم­تر می­شود. طبق نتایج به دست آمده، با افزایش ارتفاع سرریز جانبی میزان نوسانات سطح آب در کانال اصلی و در امتداد سرریز جانبی کاهش می‌یابد. به طور متوسط با هر 5 سانتی‌متر کاهش ارتفاع سرریز جانبی، میزان پایین‌افتادگی سطح آب 3 درصد کاهش می‌یابد همچنین ضریب دبی سرریز جانبی با افزایش تعداد سیکل کنگره­ها و با افزایش ارتفاع سرریز و عدد فرود بالادست کاهش می‌یابد. بنابراین سرریز جانبی کنگره‌ای نیم‌دایره‌ای سه سیکل با ارتفاع 10 سانتی­متر دارای ضریب دبی بیش‌تری نسبت به سایر سرریزهای مورد بررسی می‌باشد. نتیجه­گیری: بررسی عددی تاثیر ارتفاع سرریز جانبی کنگره‌ای نیم‌دایره‌ای بر روی ضریب دبی و پروفیل سطح آب، این امکان را فراهم کرد تا در کم‌ترین زمان و بدون هزینه ساخت سرریز، ضریب دبی و پروفیل سطح آب در مدل‌های مختلف با تغییر دادن ارتفاع سرریز، شعاع و تعداد سیکل کنگره‌ها بررسی شود.

Keywords

• پروفیل سطح آب
• جریان زیر بحرانی
• سرریز جانبی کنگره‌ای نیم‌دایره‌ای
• ضریب دبی
• نرم‌افزار فلوئنت