مدلسازی ریاضی موانع گیاهی صلب نیمه مستغرق به صورت موضعی در سیلابدشت کانال مرکب

در این تحقیق با استفاده از مدل عددی سه بعدی fluent ابتدا الگوی جریان آشفته در اطراف پایه پل مدلسازی و الگوی جریان متوسط بررسی شده است. سپس با مدلسازی جریان اطراف چهار استوانه با آرایش مربعی، الگوی سه بعدی جریان لحظه ای و اندرکنش استوانه های ردیفی مورد بررسی قرار گرفته است. پس از شناخت الگوی جریان اطراف گروه استوانه، جریان در کانال مرکب مدلسازی شده است. در این مدلسازی از مرز تناوبی در ورودی و خروجی استفاده شده تا به این طریق آشفتگی جریان ورودی طبیعی ایجاد شده در کانال باشد. با شناخت الگوی جریان در کانال مرکب و گروه استوانه، الگوی سه بعدی جریان لحظه ای در کانال مرکب با موانع گیاهی موضعی در امتداد سیلابدشت مدلسازی عددی شده و الگوهای مختلف جریان مورد بررسی قرار گرفته است. در مدلسازی کانال مرکب با موانع گیاهی نیز از شرط مرزی تناوبی در ورودی و خروجی استفاده شده است. برای حل میدان جریان آشفته از مدل شبیه‏سازی گردابه های بزرگ استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که مدل les الگوی جریان متوسط عبوری از پایه را به خوبی پیش بینی کرده و مدل زیرشبکه دینامیکی اسماگورینسکی-لیلی نسبت به مدل اسماگورینسکی-لیلی بهتر عمل کرده است. مدلسازی عددی جریان اطراف چهار استوانه با آرایش مربعی بیانگر این است که مدل les بادقت مناسبی، قادر به پیش بینی جریان لحظه ای و جاری شدن هم‏فاز و غیر هم‏فاز گردابه ها می باشد. مدلسازی عددی جریان در کانال مرکب نیز نشان دهنده عملکرد مناسب مدل les و تکنیک شرط مرزی تناوبی به کار رفته در ورودی، برای پیش بینی جریان متوسط است. مدل وجود دو گردابه در محل اتصال کانال اصلی و سیلابدشت، که منجر به تحدب خطوط جریان متوسط این ناحیه می شود، را به خوبی پیش بینی کرده است. الگوی جریان سه بعدی در حالت آشفته برای کانال مرکب با یک ردیف مانع گیاهی در امتداد سیلابدشت با استفاده از مدل les مدلسازی عددی شده و تکنیک شرط مرزی تناوبی برای ایجاد آشفتگی در جریان ورودی بکار رفته است. مدل آشفتگی و تکنیک مزبور ضمن پیش بینی مناسب توزیع سرعت، جابجایی محل حداکثر سرعت ماکزیمم کانال اصلی و سیلابدشت را نیز به خوبی پیش-بینی کرده است. نتایج حاصله نشان داد، در جریان عبوری از کانال مرکب با یک ردیف مانع گیاهی در امتداد سیلابدشت پنج مکانیزم قابل مشاهده است. برخی از این مکانیزم ها در کانال مرکب بدون پوشش گیاهی نیز وجود دارند اما سایر این مکانیزم ها ناشی از اثر مستقیم نیروی پسا بر جریان است. توزیع انتقال مومنتم جانبی در میانه فاصله دو مانع نشاندهنده ی احتمال انتقال بار معلق به سیلابدشت و رسوبگذاری در این ناحیه است.