شبیه سازی موقعیت آستانه هواگیری سطحی در سرریزهای تندآب

جریان آب و هوا در مهندسی عمران با اهداف تحقیقاتی و کاربردی متفاوت مورد مطالعه قرار گرفتهاند. پدیده هواگیری ازطریق سطح آب در سرریزهای تندآب دارای اهمیت است زیرا میزان هوای موجود در آب م یتواند در کنترل پدیده کاویتاسیون در این سریزها مؤثر باشد. هواگیری سطحی در جریان آب از محلی آغاز میشود که لایه مرزی آشفته به سطح آب رسیده و در واقع انرژی جنبشی آشفتگی در واحد زمان به نیروی کشش سطحی آب غلبه کند. برای تعیین محل برخورد لایه مرزی با سطح آب روابط تجربی مختلفی ارائه شده است، اما تحقیقات درباره مدل سازی عددی این پدیده اندک است. در مقاله حاضر مشخصات مقطع آستانه هواگیری سطحی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا جریان روی سرریز به کمک نر مافزار Flow3D® شبیه سازی شده و نتایج ب هدست آمده در شرایط مختلف هندسی و هیدرولیکی، محل برخورد لایه مرزی با سطح آب تعیین و با روابط تجربی موجود مقایسه شد. در ادامه ضمن بررسی دقت روابط موجود، یک رابطه جدید بر اساس نتایج شبیه سازی عددی برای پیش بینی محل برخورد لایه مرزی با سطح آب ارائه شده است. با توجه به گستردگی تغییرات پارامترهای هندسی و هیدرولیکی ، رابطه ارائه شده برای طراحی اولیه سرریزهای تندآب مناسب به نظر میرسد.

کلیدواژه ها:

سرریز تندآب ، لایهمرزی آشفته ، کاویتاسیون ، هوادهیسطحی ، نر مافزار FLOW3D®