التحققات العدديّة والتجريبيّة من معامل التصريف للهدارات رقيقة الحافة.

الملخص

تعد الهدارات من أكثر الأجهزة المستخدمة في قياس الغزارة المارة في الأقنية المكشوفة وتنظيم الجريان فيها، وهنالك العديد من الدراسات التي تهتم بمعرفة طبيعة الجريان عبر الهدارات والحصول على معادلة خاصة لمعامل التصريف (Cd) الذي يحدد قيمة التصريف الحقيقي.

جرى تدعيم التجارب المخبرية ببرنامج متخصص في محاكاة الجريانات بمختلف أنواعها، حيث استُخدِم برنامج (FLOW-3D) والذي يعد من عائلة برامج ميكانيك الموائع الحسابية (CFD) computational fluid dynamics. جرت مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها مع علاقات مختلفة ونتائج برنامج (Flow-3D) وكانت الأخطاء أقل من الخطأ النسبي الأعظمي، حيث تراوح الخطأ بينها وبين النتائج المخبرية: للهدار المستطيل (%5.05-2.00±) و الخطأ النسبي الأعظمي %8.25، الهدار المثلثي بزاوية 90 درجة (%3.77-1.21±) و الخطأ النسبي الأعظمي%6.81، والمثلثي بزاوية 30 درجة (%2.99-0.95±) و الخطأ النسبي الأعظمي%3.00.

كانت نتائج النمذجة العددية جيدة ولم تتجاوز الخطأ النسبي الأعظمي، حيث من الممكن استخدام النمذجة العددية للتنبؤ بطبيعة عمل النماذج قبل بنائها وخاصة المعقدة منها وتجربة عدة حلول والحكم على النتائج بأقل تكلفة ممكنة. أخيراً تم اقتراح علاقات لمعامل التصريف للأنواع الثلاثة بناء على التجارب المخبرية.