مطالعه عددی الگوی جریان پیرامون آبشکن t شکل مستقر در قوس 90 درجه با استفاده از نرم افزار ssiim

قوسها از جمله بازههای بحرانی در شناسایی رفتار هیدرولیکی رودخانهها می باشد به طوری که طبیعت سه بعدی جریان و نیز تغییرات غیر یکنواخت توپوگرافی بستر و عمق جریان در مسیرهای قوسی مخصوصا زمانی که این قوسها توأم با سازههای هیدرولیکی باشند، باعث تشکیل جریانهای ناشناختهای در قوس رودخانهها و نیز حول این سازهها میشود که این عوامل، لزوم تحقیق درباره خاصیت سهبعدی الگوی جریان و نیز تغییرات توپوگرافی بستر در قوسهای توأم با سازههای هیدرولیکی را آشکار میسازد. در این تحقیق به مطالعه الگوی جریان و آبشستگی حول آبشکن t شکل مستقر در قوس 90 درجه با استفاده از مدل سهبعدی ssiim پرداخته شده است. که بدین منظور ابتدا به بررسی توپوگرافی بستر تعادل یافته در طول قوس 90 درجه و شکل گیری چاله آبشستگی در دماغه بال بالادست آبشکن و نیز شناسایی الگوی حاکم بر رفتار جریان با استفاده از بررسی پروفیلهای مولفه طولی سرعت u، مولفه عرضی v و مولفه عمقی w، روند تغییرات جریان ثانویه در محدوده آبشکن و نیز خطوط جریان در ترازهای مختلف پرداخته شد. سپس به منظور درک بهتر از الگوی جریان و آبشستگی در طول قوس 90 درجه و نیز حول آبشکن t شکل، به شبیهسازی پدیدههای گفته شده (الگوی جریان و آبشستگی) حول آبشکن مستقر در کانالی 90 درجه تحت اثر عواملی همچون نسبت طول بال به جان آبشکنهای t شکل، نسبت طول جان آبشکن t شکل به عرض کانال و همچنین موقعیت آبشکنهای t شکل در قوس 90 درجه، پرداخته شد و تاثیر این عوامل را بر روی توپوگرافی بستر و تغییرات پروفیلهای طولی و عرضی بستر کانال نسبت به حالت اولیه و نیز تغییرات مولفههای سه بعدی سرعت، خطوط سرعت در مقاطع عرضی، طولی و ترازهای مختلف، روند شکلگیری، رشد و استهلاک جریان ثانویه و همچنین ناحیه جدایی جریان، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. جهت صحتسنجی شبیهسازی عددی انجام شده، از نتایج آزمایشگاهی واقفی استفاده گردید که مقایسهها حاکی از این بود که مدل عددی ssiim توانسته به خوبی الگوی جریان و آبشستگی حول آبشکن t شکل مستقر در قوس 90 درجه را پیشبینی کند.