بررسی عددی پارامترهای موثر در عملکرد هیدرولیکی سرریزهای اوجی دریچه دار

بازشدگی سریع دریچه ها ممکن است منجر به بروز خطراتی گردد. از طرفی بازشدگی کم دریچه های سرریز نیز ممکن است با عوارضی مانند نوسانات ثابت و شدید دریچه ها و ایجاد گرداب در بالادست و بروز کاویتاسیون همراه باشد. ارتعاش در دریچه ها پدیده خطرناکی محسوب می شود، زیرا این پدیده موجب خستگی فلز و شکستن دریچه و یا خروج از مرکزیت نیروی هیدرودینامیکی وارد بر دریچه از راستای گذرنده از پین دریچه شده و در نتیجه افزایش نشت و کاهش پایداری و ایمنی آن و در نهایت به مخاطره افتادن کل سد می شود. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر موقعیت قرارگیری و هندسه ی دریچه قطاعی در میزان توزیع فشار غیرهیدرواستاتیکی و نیروی برآیند وارد بر دریچه است. برای مدلسازی عددی جریان در محدوده ی سرریز از نرم افزار فلوئنت استفاده شده است. برای محاسبه سطح آزاد از روش vof استفاده شده است. همچنین مدل دو معادله ای rng)) ?k- به عنوان مدل آشفتگی به کار رفته و برای کوپل کردن معادلات سرعت و فشار از الگوریتمsimple ، استفاده شده است. داده های آزمایشگاهی منتشر شده توسط usace به عنوان معیاری برای صحت سنجی مدل عددی است. پس از ارزیابی وحصول اطمینان از صحت عملکرد مدل عددی، تاثیر پارامتر های موثری چون شعاع دریچه، میزان بازشدگی دریچه، ارتفاع آب پشت دریچه، محل قرارگیری دریچه و انحنای لبه ی زیرین دریچه بر توزیع فشار غیرهیدرواستاتیکی روی دریچه و سرریز مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت نتایج این تحقیق نشان داد که شعاع دریچه کمترین تاثیر و شکل لبه ی دریچه بیشترین تاثیر را بر روی توزیع فشار غیرهیدرواستاتیک و نیروی وارد بر دریچه نسبت به سایر پارامترهای مورد بررسی، دارد.