تعیین ضریب دبی در سرریز جانبی لبه پهن واقع درکانال ذوزنقه ای با استفاده از ansys fluent 14
چکیده
سرریزهای جانبی از جمله سازه هایی هستند که بطور گسترده ای در شبکه های آبیاری و زهکشی و تصفیه فاضلاب استفاده می گردند. سرریز جانبی نوعی سرریز روگذر آزاد است که مقطع کنترل در کنار و به موازات کانال تخلیه قرار دارد. اگر طول تاج سرریز عمود بر محور رودخانه جوابگوی انتقال سیلاب نباشد، هرگاه سطح جریان از سطح تاج سرریز بالاتر رود، سرریز جانبی جریان مازاد را از طریق کانال فرعی خارج می کند. جریان عبوری از یک سرریز جانبی، از نوع جریانهای متغیر مکانی همراه با کاهش دبی است. با توجه به اینکه معادلات حاکم بر جریانهای متغیر مکانی دارای حل تحلیلی نمی باشند، تخمین میزان دبی عبوری بر روی سرریزهای جانبی از مهمترین وپیچیده ترین مباحث است. ضریب دبی سرریز جانبی یکی از پارامترهای مهم هیدرولیکی است که در محاسبه مقدار دبی خروجی از سرریز از اهمیت بسزائی برخوردار می باشد. مطالعات آزمایشگاهی زیادی برروی این جریانها صورت گرفته است. اکثر تحقیقاتی که تا کنون انجام شده مربوط به سرریز جانبی لبه تیز بوده و سرریز جانبی لبه پهن کمتر مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته و مطالعات صورت گرفته موجود روی سرریز جانبی لبه پهن محدود به کانالهای مستطیلی بوده است. با توجه به موضوع تحقیق تاکنون مورد مشابهی برای تعیین ضریب دبی سرریز جانبی لبه پهن در کانالهای ذوزنقه ای صورت نگرفته است. لذا در تحقیق حاضر تعیین ضریب دبی سرریز جانبی لبه پهن واقع در کانال ذوزنقه ای انجام گرفت. همچنین سرریز جانبی با اندازه های واقعی به صورت سه بعدی مدلسازی شد و سپس با استفاده از نتایج حاصل از مدلسازی عددی توسط نرم افزار، ضریب دبی در نقاط مختلف سرریز بر حسب روابط ارائه شده توسط محققین مختلف محاسبه شد. نتایج حاصل نشان می دهد که ضریب دبی سرریز جانبی لبه پهن واقع در کانال ذوزنقه ای تابعی از عدد فرودف عدد رینولدز و شیب طولی کف می باشد. مقادیر خطای rmse و ape به ترتیب 42/2 و 13/5 درصد بدست آمد. نتایج حاصل از نرم افزار حاکی از دقت نرم افزار در شبیه سازی جریان و محاسبه ضریب دبی است.