بررسی عددی جریان در سرریز لبه تیز مستطیلی زاویه دار
چکیده
سرریزها از جمله سازه¬های هیدرولیکی مهم جهت کنترل جریان و تنظیم سطح آب می¬باشند که باعث افزایش ارتفاع سطح آب و در نتیجه تأمین ارتفاع آب مورد نیاز برای منحرف کردن دبی مورد نظر به کانال¬های جانبی می¬شوند. دیگر وظیفه اصلی این سازه¬ها اندازه¬گیری دبی عبوری از روی آن¬هاست. سرریزهای زاویه دار طراحی ساده¬ای دارند و طول موثر بیشتری نسبت به سرریزهای لبه تیز معمول دارند، به این ترتیب می¬توانند دبی بیشتری در مقایسه با سرریزهای معمول برای کانال با عرض و ارتفاع آب مشابه را از خود عبور دهند. دراین تحقیق با استفاده از نرم¬افزار فلوئنت و به صورت عددی مطالعاتی به منظور بررسی تأثیر هندسه سرریز زاویه دار بر ضریب دبی صورت گرفته است. متغیرها شامل ارتفاع سرریز، زاویه سرریز نسبت به جریان و دبی بوده¬اند. ضریب دبی به دست آمده از این شبیه سازی با مقادیر به دست آمده از آزمایشات سرریز مستطیلی لبه تیز مقایسه شده است. نتایج این مقایسه نشان داد نرم¬افزار فلوئنت قادر است جریان بر روی این نوع سرریز را با دقت مناسبی شبیه سازی کند. هم چنین این نتایج نشان می¬دهند که با افزایش زاویه سرریز در دبی ثابت، بار آبی روی تاج سرریز کاهش می¬یابد و متناسب با آن به ازای بار آبی ثابت روی تاج سرریز، با افزایش زاویه سرریز دبی جریان عبوری نیز افزایش می¬یابد. درصد این افزایش دبی نسبت به سرریز ساده در سرریز با زاویه?38.65?^0 به 23% می¬رسد. طبق نتایج ضریب دبی با افزایش زاویه سرریز کاهش می¬یابد که نشان می¬دهد، عامل طول تاج سرریز در افزایش مقدار دبی عبوری از روی سرریز به ازای افزایش زاویه در مقایسه با سایر پارامترها، عامل غالب است. در کل نتیجه شد زاویه¬دار کردن سرریز در کنترل بهتر عمق آب در بالادست سرریز، موثر است.