بررسی عددی تاثیر شیب پیشانی پله سرریز پلکانی ساده و بلوک دار با تاج نیم دایره ای بر پارامترهای هیدرولیکی آن

جهت انتقال و تخلیه آب اضافی جمع شده در پشت سد ها به پایین دست از سرریزها استفاده می شود. سرریزها از نظر هندسی و محل استفاده انواع مختلفی دارند که براساس توپوگرافی منطقه، شرایط هیدرولیکی و هیدرولوژیکی و ... از آن ها بهره گرفته می شود. برهمین اساس در پژوهش حاضر به بررسی تاثیر شیب پیشانی پله سرریز پلکانی ساده و بلوک دار با تاج نیم دایره ای بر پارامترهای هیدرولیکی سرریز با استفاده از مدل Flow-۳D و مدل آشفتگی RNG پرداخته شده است. سه مقدار برای شیب ناحیه پیشانی پله سرریز در نظر گرفته شده و محدوده عمق بحرانی نسبی در بازه ۰/۷۱ الی ۱/۰۶ انتخاب شد. شبیه سازی عددی نشان داد با افزایش زاویه پیشانی پله نسبت به افق یا به عبارت دیگر با کاهش شیب پیشانی پله، استهلاک انرژی نسبی جریان افزایش می یابد، بطوریکه این میزان افزایش در سرریز با پله ۹۰ درجه نسبت به پله با زاویه ۶۰ درجه، ۱۳/۸۸ درصد و نسبت به پله با زاویه ۴۵ درجه ۲۸/۹ درصد بیشتر است. از طرفی استفاده از بلوک نیز باعث افزایش استهلاک انرژی در سرریز با پله ۹۰ درجه نسبت به پله با زاویه ۶۰ درجه به مقدار ۷ درصد و نسبت به پله با زاویه ۴۵ درجه ۲۴/۳۲ درصد شده است. هم چنین مقدار عمق نسبی پایین دست با افزایش دبی جریان روند افزایشی داشته و با افزایش افت انرژی پایین دست، عدد فرود ناحیه پایین دست سرریز پلکانی کاهش می یابد که این مقدار کاهش در زاویه ۹۰ درجه حدودا ۶۰ درصد بیشتر از زوایای ۴۵ و ۶۰ درجه بوده است.

کلیدواژه ها:

سرریز پلکانی ، مدل عددی Flow-۳D ، استهلاک انرژی نسبی ، مدل بلوک دار و بدون بلوک