بررسي ضريب دبي جريان در سرريز كنگره اي تك سيكل به روش CFD

Flow rate coefficient in jap weir single-cycle by CFD

سرريزهاي كنگره اي نوعي از سرريزهاي چند وجهي هستند كه با دارا بودن دو وجه باعث افرايش دبي عبوري مي گردد. اين نوع طول مؤثر بيشتري نسبت به سرريزهاي لبه تيز معمول دارند. به اين ترتيب مي توانند دبي بيش تري در مقايسه با سرريزهاي معمول براي كانال با عرض و ارتفاع آب مشابه را از خود عبور دهند. در اين تحقيق به بررسي عددي تأثير پارامترهاي هندسي مؤثر بر ضريب دبي جريان سرريز كنگره اي تك سيكل با استفاده از نرم افزار FLUENT و به صورت سه بعدي پرداخته شد. براي مدل كردن آشفتگي از مدل k - E روش RNG و براي تعيين موقعيت پروفيل سطح آزاد از روش VOF استفاده شد. نتايج به دست آمده از بررسي مدل هاي عددي با مقادير حاصله از سرريز مستطيلي هم عرض كانال مقايسه شد. نتايج نشان داد براي يك مشخص، با افزايش زاويه رأس (0)، ضريب دبي جريان افزايش مي يابد و عملكرد سرريز مستطيلي هم عرض كانال نسبت به سرريز كنگره اي تك سيكل كم تر مي باشد. همچنين سرريز كنگرهاي تك سيكل در بارهاي هيدروليكي كم، عملكرد مناسبي داشته و ضريب دبي روند صعودي دارد. نتايج نشان داد ضريب دبي جريان در سرريزهاي كنگره اي تك سيكل برخلاف سرريز مستطيلي هم عرض كانال با افزايش زاويه رأس تداخل تيغه هاي ريز شي كاهش و ضريب دبي افزايش مي يابد. دبي عبوري از سرريزهاي كنگره اي تك سيكل در مقايسه با سرريز مستطيلي هم عرض كانال افزايش يافته و نتايج نشان داد كه كارايي سرريز كنگره اي تك سيكل با زاويه رأس 45 درجه تا 1/2 برابر افزايش مي يابد. در نتيجه عملكرد سرريزهاي كنگره اي تك سيكل بيش تر از سرريزهاي هم عرض كانال مي باشد.

Labyrinth weir are a kind of multi-dimensional weirs that cause passing flow increment with two dimensions. This kind has more effective length than usual sharp tip weirs. In this regard, they can pass more flow than usual weirs for channel with similar width and height. In this study, effective geometrical parameters on single cycle labyrinth weir flow coefficient are measured by means of FLUENT software in three-dimensional way. To model turmoil, k-Ɛ model RNG method and to position free surface profile, VOF method are used. The results of numerical models are compared with those of rectangular weirs with same width. The results for specific H/P show that vertex angle increases with flow coefficient increase and rectangular weir performance of same width is less than single cycle labyrinth weirs, since in same width channel the interference of abscission blades is more severe than single cycle labyrinth weir and such an interference in vertex causes the flow coefficient decrease comparing with single cycle labyrinth weir. Moreover, single cycle labyrinth weir in less hydraulic loads has appropriate performance and ascending trend of flow coefficient.