بررسی عددی میزان آبشستگی در پایین‌دست سرریزهای کنگره‌ای با پلان مثلثی با استفاده از نرم‌افزارflow 3d

سرریزهای کنگره‌ای به علت افزایش ظرفیت عبوری از طریق افزایش عرض، نسبت به سرریزهای خطی همواره مورد توجه ویژه‌ای قرارگرفته‌اند. علاوه بر اهمیت گذردهی جریان در سرریزهای کنگره‌ای، آبشستگی و فرسایش بستر در پایین‌دست این نوع سرریزها جهت کنترل و حفاظت ازاین‌گونه سازه‌ها در برابر خرابی‌ها نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است؛ در پژوهش حاضر مدل عددی سرریزهای کنگره‌ای با پلان مثلثی، مورد ارزیابی قرار گرفته است. تعداد 23 مدل با استفاده از نرم‌افزار flow 3d جهت بررسی میزان اثرگذاری عوامل مختلف نظیر تغییر در ارتفاع بدنه سد، تغییر در ارتفاع کنگره‌ها (ارتفاع سرریز)، میزان دبی عبوری از روی سرریز، و زوایای مختلف کنگره‌ها در پلان بر میزان فرسایش بستر در پایین‌دست سرریزهای کنگره‌ای مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده می‌توان بیان کرد با افزایش ارتفاع کنگره‌های سرریز و افزایش ارتفاع بدنه سد، سرعت و تداخل تیغه‌های جریان به هنگام عبور از روی سرریز به‌طور هم‌زمان افزایش می‌یابد. لیکن افزایش سرعت جریان در پای سد، وقوع پرش هیدرولیکی و برشگت جریان به سمت بالادست موجب کاهش قابل توجه عمق آبشستگی در بستر پایین‌دست سرریزهای کنگره‌ای می‌گردد. این کاهش در سرریز با زاویه راس 60 درجه بیشتر از سایر مدل‌ها بوده و عمق آبشستگی از 31 تا حدود 90 درصد کاهش می‌یابد. همچنین میزان گذردهی جریان در این نوع سرریز نیز نسبت به سایر مدل‌ها بیشتر بوده که موجب شده است در بررسی توام دو پارامتر راندمان سرریز و عمق آبشستگی، سرریز با زاویه 60 درجه به عنوان بهینه‌ترین سرریز نسبت به مدل‌های خطی، 45 و 90 معرفی گردد.

numerical simulation of the bed scouring downstream the triangular labyrinth weirs using flow 3d

labyrinth weirs have always received special attention compared to linear weirs due to the increase in flow capacity through the increase in width. the number of 23 models was simulated using flow 3d software to investigate the effect of various factors such as changing in the height of the dam body, changing the height of the weir apexes (weir height), the discharge passing over the weir, and the effects of different angles of the weir apex in the plan on the amount of bed erosion in the downstream of labyrinth weir was studied. validation of the numerical simulation results with the experimental model indicated a very good agreement between the numerical simulation and the experimental values. this reduction in the weir with an apex angle of 60 degrees is more than other models and the scour depth is reduced from 31 to about 90%. also, the amount of flow traversability in this type of weir is more than other models, which made the weir with an angle of 60 degrees to be introduced as the most optimal weir in investigating the efficiency of the weir and the reduction of scouring compared to linear models, 45 and 90.