مدل سازی عددی آبشستگی پایین دست سازه ترکیبی سرریز - دریچه با استفاده از نرم افزار Flow3D

با ترکیب سرریز و دریچه می‌توان دو مشکل عمده و اساسی رسوب‌گذاری در پشت سرریزها و تجمع رسوب و مواد زائد در پشت دریچه‌ها را رفع نمود. بعلاوه عمق آبشستگی در پایین‌دست سازه کاهش می‌یابد. در سازه ترکیبی سرریز - دریچه، شرایط هیدرولیکی جدیدی حاکم خواهد شد که با شرایط هیدرولیکی هرکدام از این دو سازه به‌تنهایی متفاوت است. بر اثر جریان ناشی از جت عبوری از رو و یا زیر سازه، امکان ایجاد حفره آبشستگی در پایین‌دست سازه‌ها وجود دارد که ممکن است پایداری سازه را به خطر اندازد، بنابراین تعیین مشخصات حفره آبشستگی مورد توجه محققین هیدرولیک جریان قرار گرفته است. هدف اصلی از این تحقیق، ارزیابی مدل Flow3D در شبیه‌سازی آبشستگی در پایین‌دست سازه ترکیبی سرریز – دریچه است. همچنین برای شبیه‌سازی آبشستگی جریان از مدل‌های مختلف آشفتگی مانند RNGk-ɛ، k-ɛ و LES بهره گرفته شد. نرم افزارFlow3D یک نرم‌افزار قوی در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی است که برای حل مسائل با هندسه پیچیده مورد استفاده قرار میگیرد. در این تحقیق، جهت شبیه‌سازی پروفیل سطح آب از روش حجم سیال (VOF) و جهت شبیه‌سازی پارامترهای آشفتگی از مدل‌های مختلف آشفتگی استفاده شد. همچنین برای ارزیابی دقت مدل از نتایج آزمایشگاهی استفاده شد. نتایج نشان می‌دهد که از بین مدل‌های آشفتگی، مدل آشفتگی LES جهت شبیه‌سازی خصوصیات آشفتگی جریان مناسب‌تر است. همچنین مدل Flow3D با دقت بالایی ( 96/0=2R و 0117/0= RMSE) میتواند جهت شبیه‌سازی آبشستگی پایین‌دست سازه و پروفیل سطح آب مورد استفاده قرار گیرد.