مطالعه عددي عوامل موثر بر عملكرد هيدروليكي جريان عبوري از سرريز كنگره‌اي

سرريز كنگره اي از سازه هاي هيدروليكي غيرخطي مي باشد كه شكل هندسي آن، سبب افزايش ضريب دبي جريان عبوري از سرريز مي گردد. در اين تحقيق، سرريز كنگره اي در كانالي به طول 14.6 متر، با استفاده از 6 دبي در محدوده 15 تا 600 ليتر بر ثانيه در مدل Flow-3D شبيه سازي و نتايج حاصل، با داده هاي آزمايشگاهي معتبر صحت سنجي شد. مدل هاي آشفتگي kε،RNG k-ε  و LES به‌منظور انتخاب مدل آشفتگي مناسب براي شبيه سازي اين نوع سرريز مورد استفاده قرار گرفتند. جهت ارزيابي ميزان دقت شبيه سازي، از سه شاخص R^2،RMSE  و MAE استفاده شد. مدل آشفتگي RNG kε، بهترين نتايج را براي نسبت بي بعد هد بالادست به ارتفاع سرريز (HT/p) به دست آورد. در ادامه، شكل تاج سرريز (نيم دايره اي و ربع دايره اي) و ضخامت بدنه سرريز به‌عنوان عواملي تاثيرگذار در مقدار ضريب دبي، معرفي و بررسي شدند. نتايج حاكي از آن است كه افزايش 50 درصدي ضخامت بدنه سرريز، موجب كاسته شدن 8.22 درصدي از مقدار ضريب دبي مي شود. همچنين، بزرگي ضريب دبي در سرريز با تاج نيم دايره شكل، از مقدار ضريب دبي در سرريز با تاج ربع دايره، حدود 5.22 درصد بيش تر مي باشد. همچنين سرعت و عمق جريان عبوري از سرريز كنگره اي با ضخامت بدنه 38.1 و 57.15 سانتي متر مورد ارزيابي قرار گرفت. نتيجه بررسي حاكي از آن است كه افزايش ضخامت ديواره سرريزكنگره اي، سبب افزايش عمق و سرعت جريان عبوري از سرريز شده و به تبع آن از مقدار ضريب دبي كاسته شده است.