مطالعه سرریز کنگره ای به منظور بهینه سازی افت انرژی جریان و افزایش ضریب دبی عبوری با نرم افزار flow3d
چکیده
یکی از راه های اقتصادی و بسیار مفید جهت افزایش طول موثر تاج، استفاده از سرریزهای کنگره ای می باشد. این سرریزها با تغییر شکل در پلان، طول موثر تاج را افزایش می دهند و عبور دبی بیشتری را در ارتفاع جریان یکسان، ممکن می سازند. تاکنون مطالعات آزمایشگاهی و عددی متعددی در خصوص بررسی ضریب دبی و دبی عبوری از روی سرریزکنگره ای صورت گرفته است، اما نسبت به بررسی ارتباط متغیرهای هندسی این سرریزها با افت انرژی مطالعه ای انجام نشده است. در این پایان نامه با تغییر زاویه دیواره جانبی سرریزکنگره ای، ارتباط بین این پارامترهندسی و افت هد در پایین دست سرریز با استفاده از نرم افزار flow3d و با درنظرگرفتن ارتفاع های مختلف آب پشت سرریز، بررسی شده است. در هر حالت پارامترهای هیدرولیکی جریان مانند عمق پایین دست، سرعت جریان در پایین دست و افت هد جریان اندازه گیری و نتایج مورد ارزیابی قرارگرفت. نتایج نشان داد که عمق جریان در پایین دست همواره با افزایش زاویه دیواره کاهش می یابد. همچنین به ازای یک هد مشخص کم ترین مقدار انرژی جنبشی بین زاویه های 15 تا 35 درجه و بیشترین مقدار آن در زاویه های60 تا 85 درجه می باشد. به منظور مقایسه عملکرد هیدرولیکی سرریز کنگره ای با سرریزهای دیگر، سرریزمستقیم و سرریز اوجی با حوضچه آرامش نیز مدل سازی و نتایج آن ها مورد مقایسه قرارگرفت. نتایج نشان داد که به ازای یک هد ثابت، می توان زاویه ای یافت که در آن انرژی جنبشی جریان پایین دست سرریزکنگره ای بسیار کم تر از انرژی جنبشی جریان پایین دست سرریز مستقیم و سرریزاوجی دارای حوضچه آرامش باشد و بالعکس. همچنین این موضوع برای نسبت افت هد جریان پایین دست نیز صادق است.