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

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.The problem of suspended material and its deposition can be reduced by the combined system of weir and gate flow. Simulating this system aims to understand and analyse the mutual effect of them. Experimental work has been carried out to validate models of the combined system. Vertical sharp edges of gate and weir are tested by changing four times gate opening. The simulations base on RNG k- ε turbulence model and a comparison between flow surface profile and discharge has been done and they showed acceptable reliability. The investigation indicats that two flow portions separate at different levels depending on upstream depth and this separation level falls to reach halve of the distance between system edges as the depth increases. The relative weir to gate discharge increases from 0.4 up to 1.8 as gate opening decreases 60%. As total depth of flow upstream (H) increases by 46%, the discharge of gate increase 5%, 7%, 12%, 26% for gate opening of 2, 3, 4, 5 cm respectively, while the weir dischage increase about 5 times. The Weir in combined system performs better by 5% to 20% as compared with the conventional one. Within the study limitations, two mathematical models are suggested to predict discharge of weir in a system and for the gate with acceptable coefficient of determination