مدل سازی عددی میدان جریان در محدوده سرریزهای کناری منقاری با استفاده از گروه صفحات هادی

سرریز کناری از سازه های مهم هیدرولیکی است که در کنار کانال و به موازات آن نصب شده و برای انحراف بخشی از جریان از کانال اصلی به کانال انحرافی مورد استفاده قرار می گیرد. مادامی که ارتفاع آب به تاج سرریز می رسد، سرریز وارد عمل شده و آب اضافی را از کانال اصلی به صورت کناری خارج می نماید. سرریز های کناری در انتقال آب از کانال اصلی به کانال های فرعی در سیستم های آبیاری و زهکشی، کنترل سیلاب و جمع آوری آب های سطحی و جداسازی رسوب و کاهش بار بستر به کار می روند. هدف از انجام تحقیق حاضر اصلاح ورودی جریان در محدوده ی سرریز کناری منقاری به منظور افزایش ضریب دبی سرریز است. سرریز های کناری منقاری، به دلیل افزایش طول موثردرطول ثابتی از دیواره کانال، دارای ضریب تخلیه 5/4 - 5/1 برابر سرریز-های معمولی هستند. به منظور اصلاح ساختار ورودی جریان، از تعدادی صفحه برای انحراف جریان استفاده خواهد شد. این صفحات علاوه بر انحراف جریان، نقش بسیار موثری در دور کردن رسوبات بار بستر از دهانه آبگیر و کنترل رسوبات دارند. مشخصه اصلی صفحات این است که بر اثر اختلاف فشار دو طرف صفحه جریان ثانویه ای در اطراف آنها ایجاد می شود و دبی جریان بیشتری را با حداقل تبعات هیدرودینامیکی نظیر ورود رسوبات به کانال جانبی هدایت می کنند. در این تحقیق از نرم افزار openfoam، برای مدل سازی جریان در محدوده ی سرریز کناری در حضور صفحات هادی استفاده شده است. با بررسی چیدمان های مختلف صفحات، بهترین ترکیب سرریز کناری منقاری و صفحات هادی انتخاب شد. بیشترین ضریب تخلیه در حالتی که صفحات هادی در انتهای پایین دست سرریز و به صورت عمود بر جهت جریان قرار گرفته و نسبت مجموع عرض صفحات به عرض کانال برابر 38/0 بود، به-دست آمد. در ادامه برای مدل با بیشترین ضریب تخلیه، میدان جریان و نمودار های توزیع سرعت ترسیم و محل وقوع گردابه ها و جدایش جریان مشخص شد. هم چنین برخی از خصوصیات جریان نظیر زاویه خروج جریان از کانال اصلی، تنش های رینولدزی، عدد فرود، انرژی جنبشی آشفتگی و سایر مورد بحث و بررسی قرار گرفتند.