بررسی عملکرد هیدرولیکی سرریز کلیدپیانویی در هندسه های مختلف با استفاده از مدل عددی Flow 3D

سرریزهای کلیدپیانویی جدیدترین نوع از سرریزهای تاج طولانی هستند. هندسه ی ویژه ی آنها، امکان احداث بر روی تاج بسیاری از سدهای موجود را فراهم میآورد. سرریزهای کلیدپیانویی یکی از مناسب ترین گزینه ها برای اصلاح سرریزهای موجود میباشند، زیرا علاوه بر اقتصادی بودن، میتوانند حجم ذخیرهی مخزن سد و نیز گذردهی جریان در مواقع سیلابی را به میزان قابل توجهی افزایش دهند. هدف از این پژوهش بررسی اثر هندسه های مختلف سرریز کلیدپیانویی و بررسی عملکرد هیدرولیکی با استفاده از مدل عددی FLOW-3D میباشد. این نرم افزار با استفاده از روش حجم محدود، معادلات جریان را حل میکند. در این تحقیق جریان از نوع دائمی و اغتشاشی و سیال تراکم ناپذیر در نظر گرفته شده است. مدل آشفتگی مورد استفاده در این تحقیق k (RNG) میباشد. نتایج نشان میدهد که مدل ریاضی با دقت قابل-قبولی توانایی مدلسازی این نوع سرریز را دارد. مقدار ضریب دبی در سرریز در حالت کلیدپیانویی بیشتر از سرریز زیگزاگی مستطیلی با سیکلهای شیبدار است. بررسی نسبت عرض کلید ورودی به عرض کلید خروجی نشان میدهد که محدوده 1/25 تا 1/5 دارای بیشترین ضریب دبی است. همچنین در این نوع سرریز استفاده از پایه و دیواره سپری باعث افزایش ضریب دبی میشود. مقادیر ضریب دبی در مدل با تاج نیمدایره در ابتدا به صورت چشمگیری از مقادیر ضریب دبی در مدل تاج تخت بیشتر بوده ولی با افزایش نسبت (Ht/P) بهتدریج مقدار ضریب دبی در دو مدل به هم نزدیک میشود.

کلیدواژه ها:

سرریز کلیدپیانویی ، ضریب دبی ، سرریز زیگزاگی مستطیلی ، شبیه سازی عددی ، .Flow3D