شبیه سازی عددی جریان آشفته با سطح آزاد در کانال دارای سرریز جانبی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

 سرریزهای جانبی از انواع سازه­های هیدرولیکی می­باشند که در انحراف آب اضافی در سیستم­های جمع­آوری فاضلاب شهری و همچنین در شبکه­های آبیاری و زهکشی به عنوان تنظیم کننده سطح آب  به کار برده می­شوند. در تحقیق حاضر با استفاده از نرم افزار فلوئنت الگوی جریان و سطح آزاد آب در یک کانال همراه با سرریز جانبی لبه تیز با بهره­گیری از مدل آشفتگی RSM و روش VOF شبیه­سازی شده است. مقایسه تغییرات طولی تراز سطح آب و دبی عبوری از کانال اصلی شبیه­سازی شده با نتایج آزمایشگاهی نشان دهنده قابلیت مدل عددی در شبیه­سازی الگوی جریان از روی سرریزهای جانبی می­باشد. با مقایسه الگوهای جریان عبوری از روی سرریز جانبی در بیشترین و کمترین نسبت آبگیری مشخص گردید که فاصله صفحه تقسیم جریان از دیواره سمت آبگیر در عمق تغییر می­نماید. همچنین اندازه و محل قرار­گیری جریان گردابه­ای سه بعدی تشکیل شده، متاثر از نسبت آبگیری سرریز جانبی است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical Simulation of Turbulent Free Surface Flow in Channel with Side -Weir

نویسندگان [English]

  • Sharareh Mahmodinia
  • Mitra Javan
  • Afshin Eghbalzadeh
چکیده [English]

Side weirs are flow diversion devices which are widely used in irrigation and drainage systems as a head regulator of distributaries, land drainage and urban sewage systems. In this research, flow pattern and free surface of water in a channel with a sharp crested side -weir is simulated by using FLUENT software. The volume of fluid (VOF) scheme and RSM turbulence model are used for numerical simulation of the turbulent free surface flow. Comparison between numerical results and laboratory measurements of water surface profile and channel discharge show that the model can predict the flow pattern over side weir with reasonable accuracy. By comparing flow patterns over a side-weir within the maximum and minimum discharge ratio it was revealed that, distance of the dividing stream surface from left wall varies in depth. Also size and location of 3D vortex flow is dependent on discharge ratio of side-weir.
ir=LT1� ye E �C ze:11.0pt;mso-bidi-font-size: 12.0pt;mso-bidi-font-family:"B Yagut";color:black;mso-bidi-language:FA'> جمع­آوری فاضلاب شهری و همچنین در شبکه­های آبیاری و زهکشی به عنوان تنظیم کننده سطح آب  به کار برده می­شوند. در تحقیق حاضر با استفاده از نرم افزار فلوئنت الگوی جریان و سطح آزاد آب در یک کانال همراه با سرریز جانبی لبه تیز با بهره­گیری از مدل آشفتگی RSM و روش VOF شبیه­سازی شده است. مقایسه تغییرات طولی تراز سطح آب و دبی عبوری از کانال اصلی شبیه­سازی شده با نتایج آزمایشگاهی نشان دهنده قابلیت مدل عددی در شبیه­سازی الگوی جریان از روی سرریزهای جانبی می­باشد. با مقایسه الگوهای جریان عبوری از روی سرریز جانبی در بیشترین و کمترین نسبت آبگیری مشخص گردید که فاصله صفحه تقسیم جریان از دیواره سمت آبگیر در عمق تغییر می­نماید. همچنین اندازه و محل قرار­گیری جریان گردابه­ای سه بعدی تشکیل شده، متاثر از نسبت آبگیری سرریز جانبی است.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fluent
  • Free surface
  • Numerical simulation
  • Side- weir