تاثیر زاویه دیواره‌های جانبی و عدد فرود بر روی میدان جریان در سرریزهای اوجی در شرایط قوس محوری

سرریز اوجی به منظور فراهم نمودن تخلیه ایمن سیلاب در پشت سد به نواحی پائیندست ساخته میشود. به طور کلی سرریز های اوجی درسدهای با محور مستقیم استفاده میشود. این در حالی است که به دلیل شرایط توپوگرافی محل ساخت، گاهی اوقات مجبور بره ساخت سد محور قوس دار می شویم.در این مطالعه، میدان جریان روی سرریز اوجی در شرایط قوس محوری به کمک نرم افزار flow-3d شبیه سازی شد. آشفتگی میدان جریان با استفاده از مدل های آشفتگی استاندارد و rng شبیه سازی شد. همچنین تغییرات سطح آزاد جریان به وسیله طرح vof بازسازی گردید. در مدل عددی، دیواره های متقارن جانبی سرریز در سه حالت مختلف 60، 90 و 120 درجه به ترتیب برای دبی های 34، 34 و22.6 لیتر بر ثانیه مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، تاثیرات تغیر زاویه دیواره های جانبی سرریز اوجی و عدد فرود جریان بر روی مشخصات میدان جریان مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج مدل سازی، مدل عددی مقادیر آزمایشگاهی را با دقت قابل قبولی پیش بینی نمود. به عنوان مثال، مقادیر درصد خطای نسبی نیم رخ های طولی سطح آزاد جریان برای مدل های سرریز اوجی 120، 90 و 60 درجه در شرایط قوس محوری به ترتیب برابر 12.83، 13.60 و 3.48 محاسبه شد. همچنین دراثر اندرکنش جریان و بدنه قوسی شکل سرریز، جریان فوق بحرانی موجی شکل می گیرد که به آن جریان بالی شکل یا دم خروسی می گویند که با افزایش زاویه همگرایی قوس محوری، ارتفاع پدیده دم خروسی به شکل قابل ملاحظه ای افزایش یافت و در مقابل با کاهش زاویه مذکور ارتفاع این پدیده کاهش یافت. از طرفی با افزایش عدد فرود جریان پای سرریز، ارتفاع پدیده دم خروسی با کاهش همراه شد.