مدل سازی جریان غیر ریزشی بر روی سرریز پلکانی با استفاده از ANSYS

سرریز پلکانی به عنوان یک سازه هیدرولیکی برای ایجاد پراکنش انرژی زیاد، هوادهی جریان و همچنین به عنوان سازه ای با کاربرد زیبا سازی محیط به کار می رود. در دهه های اخیر، هزینه های پایین و سرعت بالای ساخت سرریزهای پلکانی و بخصوص شناخت تکنولوژی جدید ساخت سدها با کاربرد مصالح بتن غلطکی، با توجه به سازگاری مناسب این گونه سرریزها با این نوع بتن، توسعه و توجه به این سرریز را بیشتر کرده است. در تحقیق حاضر مدل سازی جریان بر روی سرریز پلکانی با استفاده از روش عددی المان محدود در محیط نرم افزار ANSYS صورت گرفته است. از آنجا که رژیم غیر ریزشی آشفته می باشد، از مدل اغتشاشی NKE استفاده شده و برای تعیین سطح آزاد جریان روش VOF مورد استفاده قرار گرفته است. هدف از این مدل سازی تعیین میزان افت انرژی جنبشی در حالات مختلف هندسه سرریز می باشد. بدین ترتیب سرریز با تعداد پلکان و شیب های متفاوت مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج تحلیل نشان می دهد که افزایش دبی جریان بر روی سرریز سبب کاهش افت انرژی می گردد. همچنین با افزایش تعداد پله ها افت انرژی بر روی سرریز کاهش می یابد.