شبیه‌سازی عددی سرریز جانبی در کانال مستطیلی همگرا شونده

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 4116-IRAST (R3)
نویسندگان
1شهرک الوند - خ لاله - مجتمع لاله - واحد 1
2استادیار _ گروه مهندسی عمران _ دانشگاه رازی _ کرمانشاه
چکیده
سرریزهای جانبی از جمله سازه‌های هیدرولیکی می‌باشند که در سیستم‌های کنترل سیلاب، شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب و کانال‌های آبیاری و زهکشی مورد استفاده قرار می‌گیرند. امروزه با پیشرفت علوم رایانه‌ای استفاده از مدل‌های عددی به دلیل صرف هزینه و وقت کم‌تر نسبت به مدل‌های آزمایشگاهی افزایش چشم‌گیری یافته است. در مطالعه حاضر با استفاده از نرم افزار Flow-3D، به بررسی الگوی جریان روی سرریز جانبی در یک کانال مستطیلی همگرا (دارای کاهش عرض در جهت طولی جریان)، با بهره‌گیری از مدل آشفتگی RNG K-Ԑ به‌منظور بستن معادلات ناویراستوکس، و روش حجم سیال برای مدل‌سازی تغییرات پروفیل سطح آزاد، پرداخته شده است. یکی از مزایای استفاده از این نوع سرریزهای جانبی این است که بعد از آبگیری سرریز جانبی، دیگر لزومی به ادامه کانال پایین‌دست با همان عرض قبلی نبوده و در نتیجه این اقدام صرفه اقتصادی خوبی در پی خواهد داشت. مقایسه تغییرات پروفیل سطح آب، تغییرات سرعت طولی در سطوح مختلف و دبی عبوری از سرریز جانبی و کانال اصلی، با نتایج آزمایشگاهی نشان‌دهنده قابلیت مدل عددی در شبیه‌سازی الگوی جریان از روی این نوع سرریز می‌باشد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Numerical simulation of side weir folw in a convergent rectangular channel
Authors
davood hamedan, afshin eghbalzadeh
Abstract
The side weirs Including hydraulic structures that are used in flood control, urban sewage disposal networks, drainage channels. Today, with the advancement of computer science, the use of numerical models has increased dramatically because of less cost and time spent Compared to laboratory models. In the present study, using a numerical model, Investigates the flow pattern on the side weir in convergent rectangular channel, using the turbulence model RNG K- Ԑ In order to simulating the turbulence of the flow, and volume of fluid VOF method for predicting changes of flow free surface. One of the advantages of using this type of lateral overflows is that after drainage, it is no longer necessary to continue the downstream channel with the same previous width and as a result this is economically cost effective. Comparison of longitudinal velocity changes and water level profiles at different sections, and the flow discharge of side weir and main channel, with experimental results, indicates the numerical model capability to simulating a flow pattern over this type of side weir. In this paper, the effect of side weir length, on the profile and flow pattern along the side weir in the main channel is investigated. Comparison of parameters in different regions of the middle section of side weirs indicates that by decreasing the side weir length, the longitudinal velocity also decreases. Also, by reducing the side weir length, the Lateral outflow decreases and the flow surface profile over the side weir is formed at a higher elevation.
Keywords
side weir, Lateral outflow, free surface, Numerical simulation, converging channel