Analysis of Simulation Outputs for the Mutual Effect of Flow in Weir and Gate System

الملخص

يمكن الحد من مشكلة المواد المعلقة وترسبها بإستخدام نظام جريان مشترك يتكون من هدار وبوابة. وتهدف محاكاة هذا النظام إلى فهم وتحليل التأثير المتبادل لهما.  لهذا الغرض تم تنفيذ عمل تجريبي في المختبر للمقارنة والتحقق من دقة نتائج المحاكات في هذا النظام وذلك باختبار هدار وبوابة كمنشأ واحد ذو حواف حادة وبتغيير ارتفاع البوابة لأربع مرات وتسجيل مناسيب السطح وقيم التصريف. أجريت عمليات المحاكاة بالاعتماد على النموذج RNG k- ε للاضطرابات وقد أظهرت مقارنة السطح الحر للجريان والتصريف موثوقية مقبولة.  وأظهر التحليل أن انفصال الجزئين من الجريان يتم في منسوب متغيير، يبدأ من منسوب أقرب لحافة الهدار في التصاريف المنخفضة ثم يبتعد نحو الاسفل ليصل نصف المسافة بين الحافتين تقريبا عند ارتفاع عمق الماء أعالي المنشأ. وتزداد نسبة تصريف الهدار الى تصريف البوابة من 0.4 إلى 1.8 عند تقليل فتحة البوابة الى نسبة 60٪.  ومع زيادة عمق ماء المنبع بنسبة 46٪ يزداد تصريف البوابة بالنسب ٪5، ٪7، ٪12، ٪26 لفتحات بوابة 2، 3، 4، 5 سم على التوالي في حين أن تصريف الهدار يزداد حوالي 5 مرات.  كما أن الأداء في النظام المشترك أفضل بنسبة 5٪ إلى 20٪ مقارنة مع العمل المفرد التقليدي له. وضمن حدود هذة الدراسة تم اقتراح نموذجان رياضيان للتنبؤ بتصريف الهدار وبتصريف البوابة ذات معامل تحديد مقبول.