بررسی استهلاک انرژی بر روی سرریزهای پلکانی لبه دار شیبدار با استفاده از نرم افزار فلوئنت

مهسا حاجبی¹ عباس منصوری²

1) دانشجوی کارشناسی ارشدعمران گرایش سازه های هیدرولیکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب-
2) استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

محل انتشار : سومین کنگره بین المللی عمران، معماری و توسعه شهری(3icsau.ir)
چکیده :
در این مقاله انرژی جریان در رژیم های ریزشی و رویه ای برای سه نوع پله به ترتیب ساده، شیبدار و شیبدارلبه دار محاسبه می¬شود. تغییرات اندازه بلندی و پهنای لبه ها و همچنین متغیر بودن شیب پله ها بر مبنای اثرات پارامترهای مزبور در میزان انرژی مستهلک شده نقش دارد. در اين مقاله با در نظر گرفتن آزمایش حامدی مدل های ریاضی کار شده است. با نرم‌افزارهاي Gambit و Fluent 28 مدل آقای حامدی با همان دبی کار شده در تحقیق ایشان یعنی براي دو دبي lit/s 30(جريان ريزشي) و litr/s 90 (جريان رويه‌اي) بررسی شده، با انتخاب مدل اغتشاش ε ـ K و برای تعيين سطح مشترک دو فاز سيال از روش حجم سیال (volume of fluid) vof صورت گرفته است. با توجه به اینکه در آزمایشات حامدی با سه شیب مختلف با زوایای7 و 10 و 12 درجه و آستانه هایی با ضخامت (5 و 10 میلی متر) و ارتفاع (6،8 ،10 و15 میلی متر) تحقیق انجام شده است، بنابراین در این مقاله بر مبنای این ضخامت و ارتفاع ها ،مدل عددی بر اساس Gambit و Fluent بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از پله های شیبدار توأم با آستانه تأثیر قابل توجهی روی استهلاک انرژی درهردو جریان ریزشی و رویه ای دارد. با این حال استهلاک انرژی در جریان ریزشی بیشتر از استهلاک انرژی در جریان رویه ای می باشد. اختلاف بدست آمده بین نتایج حاصل از آزمایش و همچنین نتایج حاصل از روش عددي مناسب قابل قبول می باشد برای مثال جهت دبی 30 لیتر بر ثانیه و شیب 7 درجه خطای افت 28/2% بیانگر این مطلب است که می توان با دقت مناسب از فلوئنت در شبیه سازي جریان به خصوص جریان ریزشی و تخمین میزان افت انرژي در سرریز هاي پلکانی با پله هاي لبه دارشیب دار استفاده نمود.
کلمات کلیدی : سرریز پلکانی رژیم جریان ریزشی رژیم جریان رویه ای استهلاک انرژی پله شیبدارلبه دار نرم افزارفلوئنت