بررسی عددی هیدرولیک جریان در سرریز جانبی لبه‌تیز با ارتفاع تاج متغیر

جریان بر روی سرریزهای جانبی از نوع متغیر مکانی با دبی کاهنده است. سرریزهای جانبی به شکل های مختلفی ساخته می شود. سرریزهای جانبی مستطیلی عرض تاج ثابتی دارند، در حالی که در سرریز جانبی دایره ای عرض سطح آب عبوری از سرریز تابعی از عمق آب است. هدف از این تحقیق ارزیابی نتایج عددی هیدرولیک جریان از روی سرریز جانبی لبه تیز در کانال های ذوزنقه ای با در نظر گرفتن پارامتر ارتفاع تاج سرریز است. در این تحقیق به منظور بررسی عددی هیدرولیک جریان از روی سرریز جانبی لبه تیز از کانال ذوزنقه ای به طول 12متر، عرض 2.5 متر و ارتفاع 1.25 متر استفاده و در دیواره کانال از یک سریز جانبی لبه تیز با اشکال مختلف استفاده شده است. همچنین به منظور بررسی تاثیر تراز آب پشت سرریز بر مدلسازی جریان از ترازهای آب 1.9 متر و 2 متر استفاده گردید. بر اساس نتایج با افزایش ارتفاع سرریز لبه تیز در کانال ذوزنقه ای از مقدار 60 سانتیمتر به 80 سانتیمتر با شکل تاج سرریز مستطیلی فشار به اندازه 5.3 درصد افزایش، سرعت برشی به اندازه 7 درصد کاهش و سرعت افقی به اندازه 13.5 درصد افزایش یافت. همچنین با افزایش ارتفاع سرریز لبه تیز ذوزنقه ای از مقدار 80 سانتیمتر به 100 سانتیمتر با شکل تاج سرریز مستطیلی فشار به اندازه 5.4 درصد افزایش، سرعت برشی 2.5 درصد کاهش و سرعت افقی 11.24 درصد افزایش یافت. همچنین تغییرات عدد فرود برای حالات ذکر شده به ترتیب 23 درصد کاهش و 8.8 درصد کاهش را نشان داده است.

numerical investigation of flow hydraulics in the side weir of a sharp edge with variable crown height

the flow on the lateral weirs is of a spatially variable type with a decreasing flow rate. lateral weirs are made in different ways. these structures are usually built in a rectangular shape. rectangular lateral weirs have a fixed crown width، while in circular lateral weirs; the width of the water surface passing through the weir is a function of the water depth. in this research، to numerically investigate the hydraulics of the flow over the side weir of a sharp edge، a trapezoidal channel with a length of 12 meters، a width of 2.5 meters، and a height of 1.25 meters was used in the wall of the channel. to investigate the effect of the water level behind the weir on the flow modeling، water levels of 1.9 meters and 2 meters were used. based on the results، by increasing the height of the sharp edge weir in the trapezoidal channel from 0.6 meters to 0.8 meters with the shape of the rectangular weir crown، the pressure increases by 5.3%، the shear speed decreases by 7%، and the horizontal speed increases by 13.5%. in addition، it was found that by increasing the height of the trapezoidal sharp edge weir from 0.8 meters to 1 meters with the shape of the rectangular weir crown، the pressure increased by 5.4%، the shear speed decreased by 2.5%، and the horizontal speed increased by 11.24%. also، the changes in the froud number for the mentioned situations have shown a 23% decrease and an 8.8% decrease، respectively.