Experimental and numerical investigation of non-submerged flow under a sluice gate

The problem of sluice gate flow is analyzed using two models: a simplified one, derived according to the concept of the Potential Field (PF), and a more complex form, based on the Reynolds Average Navier-Stokes (RANS) equations. The numerical solution is compared with experimental data, including measurements performed by authors and results acquired from literature. Despite its simplicity, the PF model provides a satisfactory agreement with the measurements. The slightly worse performance of the RANS model comes from an overestimation of energy losses.

Niezatopiony wypływ wody spod zasuwy opisano dwoma modelami: uproszczonym, wyprowadzonym na podstawie teorii płaskiego przepływu potencjalnego (PF), i modelem o większym stopniu złożoności, bazującym na uśrednieniu Reynoldsa równań Naviera-Stokesa (RANS). Wyniki obliczeń przepustowości scharakteryzowano współczynnikami wydatku i porównano z wynikami własnych pomiarów hydraulicznych oraz podawanymi w literaturze. Współczynniki wydatku uzyskane z modelu PF są zbliżone do wyników badań eksperymentalnych. Nieco większe różnice wartości współczynników wydatku uzyskano z obliczeń modelem RANS. Wynika to z przeszacowania strat energii strumienia wody.