بررسی تغییرات ضریب دبی در سرریز لبه پهن مستطیلی با رویه شیب دار بالادست و پایین دست با شبیه سازی عددی

سرریزها از جمله سازه هایی هستند که به منظور اندازه گیری دبی جریان و کنترل سطح آب دارای اهمیت بوده و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. تحقیقات انجام شده نشان می د هند که ضریب دبی در سرریز لبه پهن عدد ثابتی نبوده و تابعی از پارامترهایی مانند طول سرریز، ارتفاع سرریز، ارتفاع آب بالادست سرریز، شیب بالادست و پایین دست است. در این تحقیق به-صورت شبیه سازی عددی، تاثیر پارامترهای مذکور بر روی ضریب دبی جریان مورد بررسی قرار گرفت. برای شبیه سازی عددی از نرم افزار Ansys Fluent استفاده شد. نتایج نشان داد که شیب وجه پایین دست تاثیر چندانی روی ضریب دبی جریان ندارد. به-ازای مقادیر "1/0"<H_1/w<"4/0" با کاهش شیب بالادست مقدار ضریب دبی افزایش می یابد (H1 بار آبی روی تاج سرریز و w طول تاج است). به ازای مقادیر "1/0"<H_1/w<"4/0" با کاهش ارتفاع سرریز (p)، ضریب دبی افزایش می یابد. به ازای مقادیر "16/0"<H_1/p<"2" با کاهش طول تاج، ضریب دبی افزایش می یابد. مقایسه بین نتایج شبیه-سازی عددی با داده های آزمایشگاهی سایر محققین انجام و ضریب تبیین (R2) بین 71/0 تا 86/0 بدست آمد. علاوه بر ضریب دبی، استخراج سایر اطلاعات جزیی تر مانند پروفیل سطح آب، پروفیل عمقی سرعت در مقاطع مختلف در بالادست، پایین دست و روی سرریز به همراه کانتورهای فشار انجام شد و مقایسه هایی با سایر تحقیقات در گذشته به عمل آمد.