بررسی اثر تغییر طول سرریز جانبی واقع در کانال های U شکل بر سطح آزاد و الگوی جریان با استفاده از شبیه سازی عددی

کانال های U شکل به همراه سرریز های جانبی به عنوان مقطع مبدل کانال های مستطیلی به دایره ای دریچه های آدم رو (Manhole) در شبکه های دفع فاضلاب شهری مورد استفاده مهندسان علم هیدرولیک قرار می گیرند. در تحقیق حاضر، آشفتگی میدان جریان و تغییرات سطح آزاد واقع در کانال های U شکل دارای سرریز جانبی با استفاده از مدل آشفتگی RNG k-ε و طرح VOF شبیه سازی شده است. مقایسه بین نتایج عددی و آزمایشگاهی نشان می دهد که مدل عددی تغییرات سطح آزاد جریان، ضریب دبی، انرژی مخصوص و مقادیر مختلف دبی گذرنده از روی سرریز جانبی با طول های مختلف را با دقت مناسبی شبیه سازی می کند. اثر تغییر طول سرریز جانبی بر سطح آزاد و الگوی جریان واقع در کانال های U شکل نیز بررسی شده است. در بالادست سرریز جانبی تغییرات سطح آزاد جریان برای سرریز کوتاه تر ناچیز و اثر آن قابل چشم پوشی است. برای سرریزهای جانبی با طول مختلف، مقدار سرعت عرضی از ابتدای سرریز تا وسط دهانه سرریز در حال افزایش است و با پیشروی به سوی انتهای پایین دست سرریز جانبی این سرعت با کاهش روبه رو می شود. با افزایش طول سرریز جانبی، مقدار حداقل زاویه ریزشی جت جریان کاهش می یابد. برای کانال های دارای سرریز جانبی با طول متفاوت، جریان ثانویه بعد از سرریز جانبی به وجود می آید که سلول جریان ثانویه مذکور با پیشروی به سمت پایین دست کانال اصلی توسعه می یابد. اختلاف انرژی مخصوص در بالادست و پایین دست سرریز جانبی برای سرریزهای جانبی کوتاه و بلند به ترتیب 18/1 و 94/2 درصد محاسبه شده است.