شبیه سازی هیدرولیک جریان در سازه ترکیبی سرریز - دریچه با استفاده از نرم افزار Flow3D

در سازه های ترکیبی سرریز - دریچه، تداخل جریان از زیر دریچه و روی سرریز باعث اختلاط شدید در جریان و تغییر در توزیع تنش های برشی کف می شود. از این رو شبیه سازی عددی الگوی جریان عبوری از این سازه ها بسیار پیچیده است. هدف اصلی از انجام این تحقیق، شبیه سازی عددی الگوی جریان در پایین دست این سازه ها با استفاده از مدل Flow3D است. نرم افزارFlow3D یک نرم افزار قوی در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی است که برای حل مسائل با هندسه پیچیده مورد استفاده قرار می گیرد. این مدل برای شبیه سازی جریان های سطح آزاد سه بعدی غیرماندگار با هندسه پیچیده کاربرد فراوانی دارد. برای ارزیابی این نرم افزار با بکارگیری روش حجم سیال (VOF) در تخمین پارامترهای جریان در سازه های ترکیبی، از برخی داده های آزمایشگاهی صورت گرفته در این تحقیق استفاده شد، به طوری که نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با استفاده از مدل آشفتگی RNG k-ε با آن مقایسه گردید. نتایج آمار خطا برای معادله بدست آمده برای نسبت دبی های عبوری از رو و زیر سازه (معادله 13) نسبت به داده های محاسباتی نرم افزار بر اساس جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب تعیین (R2) بررسی شد و مقدار RMSE برابر 0994/0 و مقدار R2 برابر 992/0 بدست آمد. نتایج نشان می دهد که مدل Flow3D با دقت بالایی می تواند جهت شبیه سازی پروفیل سطح آب و محاسبه نسبت دبی عبوری از روی سرریز به میزان دبی عبوری از زیر دریچه مورد استفاده قرار گیرد.