بررسی اثر تغییر حالت بلوک ‌های سرریزهای دندانه ‌دار بر استهلاک انرژی جریان با مدل flow3d

شوت های تند مجهز به بارشکن سال ها در پروژه های آبیاری بکار رفته اند. بسیاری از این ساختارها به طور رضایت بخشی کار کرده اند و پاسخ مقرون به صرفه ای برای مشکل اتلاف انرژی بوده اند. در این سرریزها پایه های بارشکن می تواند به صورت مانع عمل کند و سبب استهلاک انرژی آب شود. بدین ترتیب آب در مسیر حرکت خود دارای سرعت نسبتاً کمی خواهد بود. سرعت خروجی کم و اقتصادی بودن را می تواند بدون توجه به بلندی آبشار از محاسن این نوع سرریزها دانست. هدف اصلی از این تحقیق، ارزیابی توانایی نرم افزار flow3d در شبیه سازی عددی جریان عبوری از سرریزهای دندانه دار می باشد. نرم افزار flow3d یک نرم افزار قوی در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی است که برای حل مسائل با هندسه پیچیده مورد استفاده قرار می گیرد. این مدل برای شبیه سازی جریان های سطح آزاد سه بعدی غیرماندگار با هندسه پیچیده کاربرد فراوانی دارد. در این تحقیق برای صحت سنجی نرم افزار به منظور تخمین پارامترهای جریان عبوری از سرریز دندانه دار، از نتایج آزمایشگاهی و همچنین جهت شبیه سازی پروفیل سطح آب از روش حجم سیال (vof) استفاده شده و با بررسی نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی دقت مدل ارزیابی گردیده است. نتایج نشان می دهد که مدل flow3d با دقت بالایی می تواند جهت شبیه سازی جریان عبوری از سرریزهای دندانه دار مورد استفاده قرار گیرد. همچنین جریان با دبی های مختلف روی شیب مجهز به بارشکن با پنج نوع مانع متفاوت به وسیله نرم افزار flow3d شبیه سازی شد و پس از تحلیل انرژی مستهلک شده مشخص گردید شوت مجهز به بارشکن با بلوک های نیم دایره افقی بهترین عملکرد را در بین پنج مدل بررسی شده دارا است.

numerical investigation of block form effect in amount of dissipated energy of baffled apron spillway drop by flow3d

baffled aprons or chutes have been in use on irrigation projects for many years. the fact that many of these structures have been built and have performed satisfactorily indicates that they are practical and that in many cases they are an economical answer to the problem of dissipating energy. baffled chutes are used to dissipate the energy in the flow at a drop and are most often used on channel waste ways or drops. during the past 2 decades, heuristic and metaheuristic optimization techniques have emerged as a promising solution, offering several benefits and possibilities. (saberi et al., 2021; sedaghat et al., 2019).