بررسی عددی اثر زاویه آبگیری کانال؜های انشعابی مستطیلی بر روی میدان جریان

معمولا آبگیرهای جانبی برای انتقال و انحراف جریان از کانال‌های اصلی و رودخانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مطالعه حاضر، با استفاده از نرم افزار flow3d میدان جریان شبیه‌سازی گردید. همچنین برای مدل‌سازی تغییرات سطح آزاد جریان از طرح جزء حجمی (vof) استفاده گردید. آشفتگی میدان جریان نیز با استفاده از مدل‌های آشفتگی kε استاندارد و rng kε تخمین زده شد. بر اساس نتایج مدل‌سازی، مدل آشفتگی kε استاندارد پارامترهای هیدرولیکی جریان را با دقت بیشتری تخمین زد. به عنوان مثال، مقدار mae برای مدل‌های آشفتگی kε استاندارد و rng kε به‌ترتیب مساوی 0.166 و 0.201 محاسبه گردید. نتایج مدل‌سازی نشان داد که مدل عددی میدان جریان را با دقت قابل قبولی شبیه‌سازی کرد. به عنوان مثال مقادیر rmse، mae و r برای شبیه سازی تغییرات سطح آزاد جریان داخل کانال فرعی به ترتیب مساوی 0.164، 0.158 و 0.997 می‌باشد. سپس اثرات چهار زاویه آبگیری مختلف برابر 30، 45، 75 و 90 درجه بر روی الگوی میدان جریان مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج مدل‌سازی، بالاترین مقدار سرعت متوسط گیری شده برای مدل با زاویه آبگیری 45 درجه بدست آمد. در بین مدل‌های با زاویه آبگیری 30، 45 و 75 درجه، حداکثر مقدار تنش برشی برای مدل با زاویه آبگیری 45 درجه پیش‌بینی گردید.

The effects of flow division angle in rectangular channel branches

Generally, intakes are used for transferring and diverting the flow within main channels and rivers. In current study, flow field was simulated using FLOW3D software. In addition, to model the flow free surface variations were predicted using the Volume of Fluid (VOF) scheme. The flow field turbulent was estimated by standard kε and RNG kε turbulence models. For instance, the MAE value for standard kε and RNG kε turbulence models were respectively computed 0.166 and 0.201. The modeling results showed that the numerical model simulated the flow field with acceptable accuracy. For example, the RMSE, MAE and R values for flow free surface simulation were calculated 0.164, 0.158 and 0.997, respectively. Then, the effects four flow division angles (30, 45, 75 and 90 degree) on flow field pattern were considered. As regarding the modeling results, the highest depthaveraged velocity for model 45 degree was obtained. Among models with division angle 30, 45 and 75 degree, maximum shear stress for model 45 degree was predicted.