بررسی ضریب دبی سرریزهای کنگره ای منقاری مثلثی با استفاده از نرم افزار FLUENT و الگوریتم های گرگ خاکستری و انتخابات

سرریز‌های کنگره‌ای از جمله سازه‌های هیدرولیکی مهم جهت تنظیم سطح آب و کنترل جریان در کانال‌ها، رودخانه‌ها و مخازن سد‌ها محسوب می‌شوند. جهت استفاده بهینه از این نوع سرریزها، برآورد مقدار ضریب دبی ضروری است. در همین راستا، در این پژوهش با استفاده از مجموعه داده‌ای شامل 120 داده آزمایشگاهی جمع‌آوری شده توسط کومار و همکاران (2011) و عددی شبیه‌سازی شده توسط نرم‌افزار FLUENT با استفاده از مدل آشفتگی (k-ε RNG) به برآورد بهینه ضریب دبی سرریزهای کنگره‌ای منقاری مثلثی که در یک کانال مستطیلی به عرض 0.28 متر، طول 12 متر و ارتفاع 0.41 متر تعبیه شده، با استفاده از الگوریتم‌های فراابتکاری نوین گرگ خاکستری (GWO) و انتخابات (EA)، پرداخته شد. برای بررسی اثر ضریب دبی، زوایای 30، 60، 90، 120، 150 و 180 درجه با ارتفاع سرریز، 10 سانتی‌متر انتخاب و شرایط جریان در تمامی حالات به‌صورت زیربحرانی، آشفته و جریان ریزشی در نظر گرفته شد. تابع هدف مجموع مربعات اختلاف بین دبی محاسباتی و مشاهداتی است که به‌صورت کمینه تعریف شد. مقایسه نتایج الگوریتم‌های GWO و EA و نرم‌افزار FLUENT با کسب مقادیر R2=0.96 و NRMSE=0.052 در مقایسه با مقادیر مشاهداتی، نشان‌دهنده تطابق مناسب بین مقادیر مشاهداتی و محاسباتی می‌باشد. با توجه به نتایج حاصل از اجرای الگوریتمهای GWO و EA مقدار ضریب دبی جریان بهینه در بین سرریزهای کنگرهای منقاری مثلثی مورد بررسی در سرریز با زاویه راس 60 درجه و به‌ترتیب برابر با مقادیر 0.44 و 0.5 به‌دست آمد.