تاثير ايجاد ناهمواري در پايين دست سرريز اوجي در كنترل پرش هيدروليكي

Effect of Roughness at Downstream of Ogee Spillway in Order to Hydraulic Jump Control

در اين پژوهش، ناهمواري ها در پايين دست سرريز اوجي براي جريان هاي مختلف شبيه سازي عددي شده و اثر ناهمواري در تغيير رژيم جريان، پروفيل سطح آب و افت انرژي بررسي شده است. بر اين اساس پس از ايجاد دامنه حل، مش بندي و مشخص كردن شرايط مرزي، شبيه سازي عددي با استفاده مدل آشفتگي k-e استاندارد اجرا و براي صحت سنجي نتايج عددي از مدل آزمايشگاهي سرريز اوجي چاتيلا و تابارا(Chatila & Tabbara, 2004) استفاده شده است. در ادامه نيز به تاثير سه نوع ناهمواري در پايين دست سرريز و مقايسه آن با حالت شاهد و بر مشخصات جريان پرداخته شده است. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان مي دهد با افزايش ارتفاع ناهمواري ها ميزان افت انرژي تا 80 درصد نيز افزايش مي يابد.به طور متوسط نيز ناهمواري هاي 3 و 4 كه باعث تغيير رژيم جريان شده اند و بين 50 تا 70 درصد افت انرژي ايجاد كرده اند. افزايش دبي جريان بر پروفيل سطح آب و افت انرژي تاثير مستقيم دارد. بر اساس نتايج به دست آمده، اگر طراحي حوضچه آرامش مد نظر باشد، ناهمواري ها با ارتفاع Hd0/6 قادر به تغيير رژيم جريان هستند و به عنوان موفق ترين طرح پيشنهاد مي شود.

In this study, the roughness at downstream of ogee spillway has been simulated numerically for different flows, and the effects of roughness on the transformation of flow regime, the water surface profiles, and the energy losses also have been investigated. Hence, after solution domain generation, meshing, and specification of boundary conditions, the numerical simulation has been run by using k-e standard turbulence model, and in order to validation of the numerical results of the investigated ogee spillway, the experimental model of ogee spillway proposed by Chatila and Tabara (2004) has been used. Also, the effects of three types of roughness at downstream of this spillway were evaluated. The results indicated that by increasing the heigh of roughness, the energy loss increases up to 80 percent. The roughness types of 3 and 4, imposed the regime transformation and caused 70 to 50 percent, in average, energy losses respectively. Also, we found that increase in flow discharge affected directly the water surface profiles. Results showed that if the design of stilling basin was considered, the roughness with a height of 0.6Hd had the ability of flow regime transformation and was evaluated as the most successful design.