بررسی استهلاک انرژی در سرریزهای پلکانی لبه دار

سرریزهای پلکانی برای استهلاک انرژی جریان و کاهش ابعاد حوضچه آرامش مورد نیاز به کار میروند. در این تحقیق، تاثیر لبهدار کردن پلههای سرریز بر میزان استهلاک انرژی بررسی میشود. به همین منظور با استفاده از نرم افزار FLOW3D، جریان گذرا از سرریزهای پلکانی برای 3 مدل متفاوت شبیه سازی شد. در نرم افزار برای شبیه سازی جریان از مدل آشفتگی k- (RNG) استفاده گردید. هندسه مدل سرریز مشابه مدل آزمایشگاهی فیلدر و همکاران (2012) در نظر گرفته شد تا پس از شبیه سازی جریان با مقایسه نتایج حل عددی با داده های آزمایشگاهی متناظر، مدل شبیه سازی شده صحت سنجی شود. مقایسه تغییرات سرعت در پله های انتهایی برای مدل سرریز پلکانی با لبه های 3 سانتیمتر با داده های آزمایشگاهی نشان داد نتایج حل عددی تطابق خوبی با این دادهها دارد به طوریکه متوسط درصد خطای مدلسازی کمتر از 8 درصد بدست آمد. مقایسه درصد استهلاک انرژی مدلها نیز نشان داد اضافه کردن لبه در پله ها کارایی این نوع از سرریزها را به عنوان مستهلک کننده انرژی افزایش میدهد. نتایج نشان داد برای هر 3 مدل بررسی شده، تغییرات درصد استهلاک انرژی با دبی جریان رابطه معکوس دارد.

کلیدواژه ها:

سرریز پلکانی ، استهلاک انرژی ، مدل عددی ، نرم افزار FLOW-3D