بررسی عوامل اثرگذار بر استهلاک انرژی در سرریزهای پلکانی

محورهای موضوعی : سازه های هیدرولیکی

سعید رزم ارا ¹ (عمران سازه های هیدرولیکی دانشگاه ازاد اسلامی واحد تهران جنوب)
عباس منصوری ² (استادیار گروه عمران دانشگاه ازاد اسلامی واحد تهران جنوب،تهران،ایران.)

تاریخ دریافت : 1397/10/12 تاریخ پذیرش : 1398/03/11 تاریخ انتشار : 1397/09/01

کلید واژه: سرریز پلکانی, ضریب اصطکاک, رژیم جریان, شوت پله ای, روش عددی فلوئنت,

چکیده مقاله :

در دهه های اخیر سرریزهای پلکانی نقش مهمی در مورد مستهلک کردن انرژی حاصل از جریان سرریز داشته اند. در این پروژه با مشخص شدن پارامترهای مؤثر بر استهلاک انرژی و انجام آنالیز ابعادی و بررسی مدلهای اغتشاش و روشهای انفصال،آنالیز برای 16 مدل با هندسه گوناگون برای دو دبی lit/s 6/3 (جریان ریزشی) و litr/s 25 (جریان رویه ای) یعنی جمعاً 32 مدل توسط نرم افزارهای Gambit و Fluent با انتخاب مدل اغتشاش K−ε و روش حل VOF صورت گرفت. نتایج بدست آمده در حالت بدون لبه با نتایج آزمایشگاهی و رابطه چمنی و راجاراتنام و چانسون مقایسه گردید. نتایج چنین برمی آید که وجود لبه در انتهای پله ها میزان استهلاک انرژی جریان در طول شوت پله ای را افزایش می دهد البته میزان این تأثیر در رژیم های ریزشی و رویه ای تفاوت دارد و با افزایش دبی این اثرات کمتر می شود.

چکیده انگلیسی:

In recent decades, stepped spillways have been a significant role in this case.. This research is based on The flow energy calculated on these edged steps and simple steps in nappe flow and skimming flow regimes. Difference in height, width and edge slopes will determine the effects of each of these parameters on energy dissipation ratio And then the analysis of sixteen model with different geometries were conducted by Gambit and Fluent software for two discharges ٣/٦ lit/s (nappe flow) and ٢٥ litr/s (skimming flow) by the total of ٣٢ models. And with regard to the results achieved, the influence of the edge for nappe flow has been regarded according to Chamani and Rajaratnani equations. With regard to the results, it is suggested that the existence of the edge at the step end can be enhanced the energy dissipation ratio along the stepped chute. Of course the ratio of this effect in flow and skimming regimes are not the same and these effects are decreased by increasing of discharge.