بررسی آزمایشگاهی الگوی جریان پیرامون آبشکن t شکل منفرد و مستقر در قوس 90 درجه

حفاظت از سواحل به دلیل وقوع فرسایش بر اثر جریان در رودخانه و امکان وجود سازه های مهم نظیر منازل، کارخانجات و غیره در این نواحی ساحلی رودخانه می تواند حائز اهمیت باشد. این امر وقتی بیشتر مهم جلوه می نماید که جریان در قوس رخ دهد. در این حالت به دلیل به وجود آمدن جریانهای ثانویه در مقطع با فرسایش بیشتری در ساحل خارجی قوس مواجه خوهیم بود. جدای از نیاز به حفاظت از سواحل نیاز به اصلاح مسیر به منظور عبور و مرور کشتیها و قایقها خود نیز ضرورت استفاده از سازه هایی را در این امر آشکار می سازد. آبشکنها از جمله سازه هایی هستند که با داشتن اشکال مختلف در موارد گفته شده فوق به کار برده می شوند. طبیعی است که به کارگیری هر سازه ای بدون داشتن دانش مهندسی از آن امکان پذیر نبوده و چه بسا که خطراتی نیز به دنبال خواهد داشت. لذا در این پایان نامه سعی شده است تا بر افزودن به دانش در مورد رفتار جریان در مواجه با آبشکنی تی شکل که در قوس قائم قرار گرفته، کمک شود. چرا که آگاهی از این که الگوی جریان در مجاورت آبشکن تی شکل از بعد تشکیل گردابه های پیرامون آن و بررسی رفتار گردابه و محل تشکیل آنها و هم چنین کمی سازی شکل گیری این الگوی جریان در قوسی که این آبشکن در آن قرار گفته است حائز اهمیت می باشد. در این نوشتار به بررسی آزمایشگاهی الگوی جریان پیرامون آبشکن تی شکل منفرد و مستقر در قوس 90 درجه به منظور بررسی تاثیر تغییر موقعیت آبشکن در طول قوس، تغییر شعاع انحناء نسبی قوس و نوع بستر از جهت صلب بودن و یا تغییر شکل یافته بر الگوی جریان شکل گرفته، پرداخته شده است. بدین منظور ابتدا با انجام آزمایشات با استفاده از سرعت سنج سه بعدی برای برداشت هر سه مولفه سرعت جریان، داده های برداشت شده را مورد پردازش قرار داده و بعد از آن به ترسیم الگوهای جریان با در نظر گرفتن تغییرات مورد نظر پرداخته شد. نتایج حاصل نشان داد که برای حالت بستر صلب، با افزایش شعاع انحناء نسبی شاهد افزایش طول ناحیه جدایی، گردابه بالادست و ماکزیمم قدرت ورتیسیتی، کاهش عرض ناحیه جدایی، طول ناحیه بازگشتی و گردابه پایین دست خواهیم بود و از طرف دیگر با افزایش زاویه استقرار آبشکن در قوس، شاهد افزایش طول ناحیه جدایی و گردابه بالادست تا موقعیت 45 درجه و سپس کاهش آن، افزایش عرض ناحیه جدایی، ماکزیمم قدرت ورتیسیتی و کاهش طول ناحیه بازگشتی وگردابه پایین دست خواهیم بود. هم چنین برای حالت بستر تغییر شکل یافته طول ناحیه جدایی، اتصال مجدد، گردابه بالادست و گردابه پایین دست بزرگتر از مقادیر متناظر در حالت بستر صلب می باشند. در ادامه به منظور بررسی مقایسه ای، نتایج حاصل با مطالعه انجام شده در زمینه آبشکن تیغه ای مقایسه شد.