بررسی تأثیر هندسه سرریز پلکانی بر رژیم جریان عبوری

یک سرریز پلکانی شامل تعدادی پله می باشد که از نزدیک تاج در بالا دست تا حوضچه در پایین دست ادامه دارند. جریان آب روی سرریز پلکانی میتواند دارای دو نوع رژیم ریزشی و رویه ای باشد.رژیم جریان ریزشی در دبی های کم رخ می دهد ودر صورت طراحی سرریز با شیب ملایم می توانانتظار وقوع رژیم جریان ریزشی به همراه تشکیل پرش هیدرولیکی ناقص ویا کامل روی هر پلکان راداشت. در رژیم رویه ای پله ها مشابه زبری بزرگ در برابر جریان عمل نموده ویک کف کاذب که انتهای پله ها ی متوالی را به یکدیگر متصل می سازد تشکیل می گردد، محققان بر این باورند که اکثرافت انرژی بر اثر ایجاد جریان های چرخشی زیر کف کاذب ایجاد می گردد. در این تحقیق ابتدا شبیه سازی جریان با نرم افزارFLOW-3D بر روی یک سرریز پلکانی با 21 پله تخت و با دبی 24 لیتربرثانیه صورت میگیرد. مشاهده میشود هندسه جریان عبوری در این حالت مشابه هندسه جریان رویهای میباشد، پس از آن با کاهش تعداد پله ها به 4عدد و تغییر در ابعاد پله ها، جریان با همان دبی24 لیتر بر ثانیه مجددا شبیه سازی میشود، آنچه مشاهده میگردد از وقوع جریان ریزشی روی سرریز با 4پله حکایت دارد. نتایج بدست آمده نشان میدهد که برای شرایط یکسان، تغییر هندسه سرریز دریک سرریز پلکانی میتواند نوع رژیم جریان عبوری از روی آن را تغییر دهد. مدل آشفتگی بکار رفته در این شبیه سازی، مدل گروه های نرمال RNG و روش های حل حجم سیال VOF ومساحت کسر حجم مانع FAVOR می باشد

Keywords:

سرریز پلکانی , رژیم جریان ریزشی , رژیم جریان رویه ای , نرم افزارFLOW-3D