مدل‌سازی عددی عملکرد دریچه نیم‌دایره‌ای دوار در کانال ذوزنقه‌ای با شرایط جریان آزاد

یوسفی, سمیرا; یونسی, حجت الله; شاهی نژاد, بابک; حقی آبی, امیر حمزه; دانشفراز, رسول

doi:10.30482/jhyd.2026.583794.1771

مدل‌سازی عددی عملکرد دریچه نیم‌دایره‌ای دوار در کانال ذوزنقه‌ای با شرایط جریان آزاد

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان

سمیرا یوسفی ¹

حجت الله یونسی ²

بابک شاهی نژاد ¹

امیر حمزه حقی آبی ¹

رسول دانشفراز ³

¹ گروه مهندسی آب دانشگاه لرستان

² گروه مهندسی آب، دانشگاه لرستان

³ گروه مهندسی عمران دانشگاه مراغه

10.30482/jhyd.2026.583794.1771

چکیده

با توجه به کاربرد گسترده کانال‌های ذوزنقه‌ای در شبکه‌های انتقال و توزیع آب، هدف این پژوهش بررسی عملکرد هیدرولیکی دریچه نیم‌دایره‌ای دوار نصب‌شده در یک کانال ذوزنقه‌ای با استفاده از نرم‌افزار FLOW-3D است. مدل‌سازی عددی بر اساس داده‌های آزمایشگاهی برای کانالی با سه شیب دیواره جانبی و سه طول تبدیل تدریجی در محل اتصال کانال به دریچه انجام شد. در این مطالعه، اثر زاویه بازشدگی دریچه، طول تبدیل تدریجی، شیب دیواره جانبی و دبی جریان بر پروفیل سطح آب، منحنی دبی–اشل و افت کل انرژی بررسی شد. مقایسه مدل‌های آشفتگی نشان داد که مدل RNG در مقایسه با مدل‌های LES و K-ε، با خطایی کمتر از ۱۰ درصد، دقت بیشتری در پیش‌بینی پروفیل سطح آب دارد. نتایج همچنین نشان داد که شیب دیواره جانبی مهم‌ترین پارامتر مؤثر بر رفتار هیدرولیکی جریان است و میزان تأثیر طول تبدیل تدریجی به شیب دیواره جانبی وابسته است؛ به‌گونه‌ای که در کانال‌هایی با شیب جانبی بیشتر، افزایش طول تبدیل تأثیر قابل‌توجهی بر پارامترهای هیدرولیکی ندارد. منحنی دبی–اشل نیز بیانگر تغییر رفتار هیدرولیکی جریان در محدوده زاویه بازشدگی ۶۰ تا ۶۵ درجه است. علاوه بر این، نتایج تحلیل آماری نشان داد که مدل عددی توانسته است منحنی دبی–اشل و افت کل انرژی را با دقتی بیش از ۹۰ درصد شبیه‌سازی کند.

کلیدواژه‌ها

دریچه نیم‌دایره‌ای

کانال ذوزنقه‌ای

مدل‌ آشفتگی

منحنی دبی- اشل

افت انرژی

موضوعات