شبيه‌سازي سه‌بعدي مشخصات جريان فوق‌بحراني در كانال‌هاي دايروي داراي سرريزجانبي

كانال­هاي دايروي داراي سرريزجانبي به‏شكل گسترده­اي براي تنظيم و كنترل عمق جريان در شبكه­هاي جمع­آوري فاضلاب شهري مورد استفاده قرار مي­گيرند. در اين مطالعه، آشفتگي ميدان جريان و تغييرات سطح آزاد جريان فوق­بحراني در داخل يك كانال دايروي داراي سرريزجانبي با استفاده از نرم‏افزار FLOW3D، مدل آشفتگي RNG  و طرح VOF شبيه­سازي سه­بعدي شد. مقايسه بين نتايج شبيه­سازي و آزمايشگاهي نشان داد كه مدل عددي، سطح آزاد و مشخصات ميدان جريان را با دقت قابل قبولي شبيه­سازي كرده است. بر اساس نتايج شبيه­سازي عددي، عمق جريان در امتداد سرريزجانبي از ابتداي سرريز بسمت انتهاي آن با كاهش همراه بود. در كليه شبيه­سازي­ها يك افت سطح آزاد در ابتداي بالادست سرريزجانبي اتفاق افتاد. همچنين يك پرش سطحي در انتهاي دهانه سرريزجانبي به وقوع پيوست. تغييرات انرژي مخصوص در طول سرريزجانبي براي رژيم جريان فوق­بحراني تقريبا ثابت است و افت انرژي ناچيز مي­باشد اما با افزايش طول سرريزجانبي اختلاف انرژي در بالادست و پائين­دست سرريزجانبي افزايش مي­يابد. شبيه­سازي ميدان سرعت نشان مي­دهد كه بيشينه مقدار سرعت طولي و عرضي جريان به‏ترتيب در انتها و وسط دهانه سرريزجانبي به وقوع پيوست. همچنين در هر مقطع عرضي، بيشينه سرعت قائم در مجاورت تاج سرريزجانبي اتفاق افتاد.