مطالعه عددی عوامل موثر بر عملکرد هیدرولیکی جریان عبوری از سرریز کنگره‌ای

سرریز کنگره ای از سازه های هیدرولیکی غیرخطی می باشد که شکل هندسی آن، سبب افزایش ضریب دبی جریان عبوری از سرریز می گردد. در این تحقیق، سرریز کنگره ای در کانالی به طول 14.6 متر، با استفاده از 6 دبی در محدوده 15 تا 600 لیتر بر ثانیه در مدل flow-3d شبیه سازی و نتایج حاصل، با داده های آزمایشگاهی معتبر صحت سنجی شد. مدل های آشفتگی kε،rng k-ε  و les به‌منظور انتخاب مدل آشفتگی مناسب برای شبیه سازی این نوع سرریز مورد استفاده قرار گرفتند. جهت ارزیابی میزان دقت شبیه سازی، از سه شاخص r^2،rmse  و mae استفاده شد. مدل آشفتگی rng kε، بهترین نتایج را برای نسبت بی بعد هد بالادست به ارتفاع سرریز (ht/p) به دست آورد. در ادامه، شکل تاج سرریز (نیم دایره ای و ربع دایره ای) و ضخامت بدنه سرریز به‌عنوان عواملی تاثیرگذار در مقدار ضریب دبی، معرفی و بررسی شدند. نتایج حاکی از آن است که افزایش 50 درصدی ضخامت بدنه سرریز، موجب کاسته شدن 8.22 درصدی از مقدار ضریب دبی می شود. همچنین، بزرگی ضریب دبی در سرریز با تاج نیم دایره شکل، از مقدار ضریب دبی در سرریز با تاج ربع دایره، حدود 5.22 درصد بیش تر می باشد. همچنین سرعت و عمق جریان عبوری از سرریز کنگره ای با ضخامت بدنه 38.1 و 57.15 سانتی متر مورد ارزیابی قرار گرفت. نتیجه بررسی حاکی از آن است که افزایش ضخامت دیواره سرریزکنگره ای، سبب افزایش عمق و سرعت جریان عبوری از سرریز شده و به تبع آن از مقدار ضریب دبی کاسته شده است.