تعیین نقطه آغاز هوادهی سطح آزاد در سرریز پلکانی با استفاده از یک مدل نسبتا تراکم پذیر هیدرودینامیک ذرات هموار SPH

سرریز پلکانی به جهت عملکرد موثر در استهلاک انرژی، سادگی در طراحی و ساخت و هماهنگی با تکنولوژی بتن متراکم شده ی غلتکی RCC از محبوبیت بالایی در بین مهندسان برخوردار است. مسئله ی اصلی در طراحی این سرریز، عملکرد آن تحت رژیم جریان غیرریزشی بوده که اغلب در دبی های نسبتا بالا اتفاق می افتد. هنگامی که شرایط جریان غیرریزشی روی سرریز پلکانی اتفاق می افتد، یک ناحیه ی هوادهی نشده با فاصله از تاج سرریز آغاز شده و تا جایی که لایه ی مرزی آشفته، سطح آزاد را در نقطه ای به نام نقطه ی آغاز ورود هوا قطع کند، ادامه می یابد. در این پژوهش جریان غیرریزشی روی سرریز پلکانی با استفاده از یک مدل نسبتا تراکم پذیر هیدرودینامیک ذرات هموار SPH در حالت سه بعدی شبیه سازی شده است. بدین منظور با استفاده از یک روش پیش پردازش پیشرفته، کد متن باز SPHysics مورد توسعه قرار گرفته و نتایج حاصل از آن با داده های آزمایشگاهی صحت سنجی شده اند. نتایج عددی شامل پروفیل های سطح آزاد، توزیع سرعت و موقعیت نقطه ی آغاز هوادهی در دبی های تحت آزمون هماهنگی قابل قبولی را با داده های آزمایشگاهی مربوطه نشان می دهند.

Keywords:

سریزپلکانی , جریان غیرریزشی , نقطه آغاز , هیدرودینامیک ذرات هموارSPHyics