تاثیر هندسه مقاطع میله ها در عملکرد آبگیر کفی با استفاده از مدل عددی

آبگیرهای کفی با توجه به سادگی اجرا و هزینه به نسبت کم، کاربردهای وسیعی در انحراف آب برای نیروگاه های کوچک برقابی، صنعت و کشاورزی در رودخانه های کوهستانی دارند. یک مدل ریاضی واسنجی شده با مدل فیزیکی، امکان تعیین برخی از پارامترها را که در مدل فیزیکی قابل اندازه گیری نیستند و یا ابزار مناسب اندازه گیری در دسترس نیست فراهم می کند. در پژوهش حاضر از مدل سه بعدی Flow-3D برای شبیه سازی عملکرد آبگیر کفی یک نمونه آزمایشگاهی استفاده شد. نتیجه واسنجی دبی استحصال شده، در مدل عددی در خصوص ارتفاع زبری (002/0 میلی متر) و مدل آشفتگی (RNG k-ε) منجر به ضریب همبستگی 98/0 بین نتایج عددی و مشاهدات شد. پس از واسنجی مدل عددی‏، میزان آبگذری، پروفیل سرعت، پروفیل فشار و شیوه خروج آب از آبگیر برای هشت نوع مقطع عرضی جدید کف مشبک با یکدیگر مقایسه شدند. در نهایت، مقاطع عرضی میله با هندسه دایره ای، لوزی و ترکیب دایره و لوزی از لحاظ عملکرد، کارایی و اجرایی بودن با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان داد آبگذری در میله های با مقطع بالا مثلثی و پایین دایره ای بیشتر بوده؛ اما در مقاطع بالا دایره ای و پایین مثلثی، توزیع سرعت در طول میله یکنواخت تر است.