شبيه‌سازي عددي عملكرد هيدروليكي جريان آب و هوا در سرريزهاي سه جانبي با در نظر گرفتن آثار مقياس

استفاده از سرريزهاي چندوجهي به دليل كاهش قابل توجه هزينه و مشكلات اجرايي در مقايسه با ساير سرريزها، مورد توجه طراحان اين نوع سازه‌ها است. در مناطقي كه از لحاظ مكاني و افزايش عرض كلي جايگاه سرريز، محدوديت وجود دارد و يا در مناطقي كه از لحاظ افزايش فضا و حجم اضافي براي سيل محدوديت داشته باشند، همچنين براي اصلاح و افزايش ظرفيت سرريز موجود، مي‌توان از سرريز چندوجهي استفاده كرد. از طرفي تلاطم و آشفتگي جريان و اعمال ضربات شديد آب بر كف و ديواره‌هاي جانبي كانال آب‌بر و به‌طور كلي شرايط نامناسب جريان داخل كانال آب‌بر، كارايي اين سرريزها را با مشكل مواجه مي‌كند. در اين تحقيق ابتدا با استفاده از يك نرم‌افزار ديناميك سيالات محاسباتي (Flow3D) به بررسي جريان سه‌بعدي در سرريز Uشكل با به‌كارگيري مدل آشفتگي RNG پرداخته مي‌شود. با توجه به اهميت ورود هوا به جريان در سازه‌هاي هيدروليكي به شبيه‌سازي جريان دوفازي در موضوع تحقيق حاضر پرداخته شده است. نتايج به‌دست آمده در مقايسه با شبيه‌سازي عددي تك فاز، حاكي از بهبود پيش‌بيني جريان است. سپس با درنظر گرفتن مدل با ابعاد واقعي، تأثيرات مقياس در مدل‌هاي آزمايشگاهي بررسي شده است. نتايج نشان مي‌دهد مدل‌هاي فيزيكي در پيش‌بيني ورود هوا به جريان مناسب نيستند و ميزان هواي وارد شده وابسته به عدد رينولدز است و از تشابه فرودي تبعيت نمي‌كند.