مقايسه عددي الگوي جريان زيربحراني‌ و فوق‌بحراني در كانال‌هاي مثلثي داراي سرريز جانبي

در اين پژوهش، تغييرات سطح آزاد و آشفتگي ميدان جريان در كانال‌هاي مثلثي داراي سرريز جانبي با استفاده از نرم‌افزار FLOW-3D، طرح VOF و مدل آشفتگي RNG k-ε شبيه‌سازي عددي مي‌شود. در مقاله حاضر، الگوي جريان‌هاي متغير مكاني با كاهش دبي در هر دو رژيم جريان زيربحراني و فوق‌بحراني براي كانال‌هاي مثلثي داراي سرريز جانبي مقايسه مي‌گردد. مدل عددي حاضر، تغييرات سطح آزاد و انرژي مخصوص را با دقت قابل قبولي پيش‌بيني كرده است. در شرايط جريان زيربحراني، عمق جريان از ابتداي سرريز به سمت انتهاي آن با افزايش و در شرايط جريان فوق‌بحراني با كاهش همراه است. براي هر دو رژيم زيربحراني و فوق‌بحراني، يك افت سطح آزاد در يك سوم ابتدايي دهانه سرريز و يك پرش سطحي در يك سوم انتهايي طول دهانه به وقوع پيوسته است. در امتداد پرش سطحي مذكور مقدار انرژي جنبشي افزايش و انرژي پتانسيل كاهش مي‌يابد. بر اساس نتايج شبيه‌سازي، حداكثر سرعت طولي براي رژيم زيربحراني در يك سوم ابتدايي طول دهانه تاج سرريز و براي جريان فوق‌بحراني تقريباً در وسط دهانه سرريز جانبي اتفاق مي‌افتد. در هر دو رژيم جريان زيربحراني و فوق‌بحراني، حداكثر سرعت عرضي در يك سوم انتهايي طول دهانه تاج سرريز جانبي رخ مي‌دهد.