بررسي عددي ضريب دبي سرريز كنگره‌اي ذوزنقه با تغيير زاويه در امتداد جريان با استفاده از مدل Flow3D

سرريز‌هاي كنگره‌اي از سازه‌هاي هيدروليكي هستند كه براي تنظيم سطح آب و كنترل جريان در مخازن سدها، كانال‌ها و رودخانه‌ها استفاده مي‌شوند. دبي جريان در سرريز‌ها به‌طور مستقيم با طول تاج سرريز متناسب است. درصورتي‌كه عرض كانال يا مخزني كه سرريز روي آن اجرا مي‌شود محدود باشد، يكي از راهكار‌هاي افزايش ظرفيت، افزايش طول تاج سرريز با زيگزاگ‌كردن سرريز در پلان است. در اين پژوهش، عملكرد سرريز كنگره‌اي با مقطع ذوزنقه‌اي،‌ با زواياي مختلف ديوارة سرريز (α) مورد بررسي قرار گرفت. هندسة سرريزها در محيط نرم‌افزار Inventor ايجاد و با فراخواني در نرم‌افزار Flow3D، شبيه‌سازي انجام شد. به‌منظور صحت‌سنجي شبيه‌سازي و تنظيم پارامترهاي نرم‌افزار، از داده‌هاي آزمايشگاهي معتبر استفاده شد كه نتايج مدل هماهنگي مناسبي با نتايج داده‌هاي آزمايشگاهي داشت. تحليل نتايج نشان داد كه افزايش زاوية سرريز در امتداد جريان و در طول دماغة ثابت، سبب افزايش ضريب دبي جريان (cd) مي‌شود. رابطة معكوس بين مقدار بار هيدروليكي نسبي جريان (h/p) و ضريب دبي جريان نيز مشخص شد. ‌با افزايش طول دماغه به مقدار 40 درصد، روند افزايش ضريب دبي به‌واسطة افزايش زاوية سرريز، به ميزان 9 درصد كاهش يافت. افزايش 15درجه‌اي زاويه نيز، روند افزايش ضريب دبي به‌واسطة افزايش طول دماغه را 5 درصد كاهش داد. با توجه به رابطة مستقيم سرعت متوسط جريان و ضريب دبي، افزايش همزمان طول دماغه و زاوية سرريز، سرعت متوسط جريان را در ابتداي برخورد به كف كانال تا 4 برابر افزايش داد.