مطالعه عددی اثر تغییر شیب کف کانال دایره ای در جریان فوق بحرانی در طول سرریز جانبی

سرریزهای جانبی از مهمترین سازه های هیدرولیکی محسوب می شوند که به صورت گسترده در سیستم های انحراف جریان و شبکه های زهکشی مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین کانال های دایره ای به عنوان مجاری اصلی انتقال جریان در سیستم های جمع آوری فاضلاب و شبکه های آبیاری به کار گرفته می شوند. در این تحقیق، الگو و میدان جریان در کانال دایره ای با سرریز جانبی در رژیم جریان فوق بحرانی با استفاده از نرم افزار فلوتری دی شبیه سازی شد. همچنین آشفتگی میدان جریان توسط مدل آشفتگی RNG k-e و تغییرات سطح آزاد با استفاده از روش VOF مدل سازی گردید. در ابتدا نتایج مدل عددی با داده های آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده و انطباق مناسبی بین نتایج حاصل از شبیه سازی عددی و داده های آزمایشگاهی حاصل شد. در عمل، کانال های مورد استفاده در شبکه های آبرسانی و سیستم های جمع آوری فاضلاب شیب دار هستند، بنابراین اثرات تغییر شیب کف کانال دایره ای بر روی مشخصات هیدرولیکی میدان جریان در امتداد سرریز جانبی نیز مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش شیب کف کانال اصلی، سطح آزاد جریان در امتداد سرریز جانبی کاهش می یابد. همچنین بر اساس نتایج شبیه سازی، با افزایش شیب کف کانال دایره ای، مقدار انرژی مخصوص افزایش می یابد.