شبیه سازی عددی جریان روی سرریز لبه پهن مستطیلی با وجوه شیب دار بالادست و پایین دست با مدل فلوئنت

سرریز، از قدیمی­ترین سازه­های هیدرولیکی ساخته بشر است، که برای اندازه­گیری و تنظیم جریان آب بکار می­رود. جریان روی سرریز متلاطم بوده و با اختلاط آب و هوا همراه می­باشد. در این تحقیق جریان روی دو نوع سرریز لبه پهن ARB و BRA با وجه­های شیب دار پایین­دست و بالا­دست با استفاده از مدل k−ε استاندارد و بکارگیری نرم­افزار دینامیک سیالات محاسباتی FLUENT به صورت دو بعدی شبیه سازی شد و سطح آزاد جریان با روش جزء حجم سیال VOF تعیین گردید. نتایج مدل عددی برای پارامترهای هیدرولیکی ضریب دبی، سرعت جریان و توسعه لایه مرزی با نتایج آزمایشگاهی و روابط موجود مقایسه شد. نتایج بدست آمده نشان داد که مدل آشفتگی k-e استاندارد و روش جزء حجم سیال VOF برای پیش­بینی پروفیل سطح آب روی سرریز­های لبه­پهن، بر­آورد ضریب دبی(Cd) و پروفیل­های سرعت در فواصل مختلف روی تاج مناسب می­باشد. حداکثر خطای نسبی برای بار هیدرولیکی و ضریب دبی به ترتیب برابر ۰۶/۴ و ۵۴/۶ درصد است که قابل قبول می­باشد.

Keywords:

جزء حجم سیال , سرریز لبه پهن , ضریب دبی , فلوئنت , مدل آشفتگی k−ε