شبیه سازی عددی الگوی جریان روی سرریزهای جانبی لبه تیز و لبه پهن

سرریزهای جانبی بر روی دیواره جانبی کانال­های اصلی تعبیه می­شوند. با رسیدن جریان به سرریز جانبی، جریان اضافی از روی تاج سرریز جانبی ریزش کرده و به سمت کانال جانبی هدایت می­شود. جریان درون کانال­های دارای سرریز جانبی جزء جریان­های متغیر مکانی محسوب می­شود. در این مطالعه، جریان سه بعدی درون کانال­های مستطیلی دارای سرریز جانبی با استفاده از نرم افزار FLOW-۳D شبیه­سازی شد. برای شبیه­سازی آشفتگی جریان از مدل­های آشفتگی k-ε استاندارد و RNG k-ε استفاده شد. بر اساس نتایج مدل­سازی عددی، دقت مدل آشفتگی k-ε RNG بیشتر از مدل آشفتگی k-ε استاندارد بود. همچنین برای تخمین تغییرات سطح آزاد جریان از روش حجم سیال استفاده شد. در این مطالعه، سرعت با دقت قابل قبولی پیش­بینی شد. به عبارت دیگر، مقادیر میانگین قدر مطلق خطای نسبی (MARE)برای مولفه­های طولی، ضخامت و قائم به ترتیب برابر ۴۸۰/۰، ۴۶۸/۰ و ۵۱۹/۳ درصد محاسبه شد. سپس تاثیر عرض سرریزهای جانبی لبه تیز و لبه پهن بر روی مشخصات میدان جریان درون کانال اصلی در امتداد سرریز جانبی برای سه مدل مختلف با ضخامت؜های ۰۱/۰، ۰۵/۰ و ۱۵/۰ متر مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج حل عددی، با افزایش مقدار ضخامت تاج سرریز جانبی، مقدار تنش برشی در مجاورت تاج سرریز جانبی به شکل قابل ملاحظه­ای افزایش یافت.

Keywords:

الگوی جریان , سرریز جانبی لبه تیز و لبه پهن , شبیه سازی عددی , کانال مستطیلی