مدل دوبعدی جریان ناشی از شکست سد در بسترهای متحرک

در این تحقیق، جریان ناشی از شکست سد برروی بستر متحرک شبیه سازی عددی شده است. برای مدل سازی، معادلات دوبعدی آب های کم عمق استفاده گردیده است. جهت منقطع سازی معادلات روش حجم محدود به کار گرفته شده است. شبکه بندی مدل باسازمان و برای محاسبهفلاکس های فصل مشترک حجم کنترل از حل تقریبی مسئله ریمان روش hllcکه دارای دقت مرتبه اول می-باشد استفاده شده است. در ابتدا جهت بررسی کارایی مدل، برای حالت یک بعدی پنج آزمون با شرایط متفاوت که نتایج تحلیلی آنها موجود می باشد، مدل سازی عددی شده است. سپس بررسی عددی برای حالت دوبعدی آزمون شکست سد دایره ای شکل صورت گرفته و نتایج آن با حل دقیق مقایسه شده است. پس از اطمینان از صحت کارایی مدل در مسائل یک بعدی و دوبعدی، مدل حاضر جهت مدل سازی جریان ناشی از شکست سد بر روی بستر متحرک به کار رفته است. آزمون مذکور بر روی یک کانال با عریض شدگی ناگهانی انجام شده است و نتایج مدل عددی حاضر با نتایج آزمایشگاهی موجود بصورت کمی با درصد خطا مورد مقایسه قرار گرفته است. همانطوری که در جداول مشاهده می گردد، حداکثر خطا در ایستگاه های u1 و u3 زیر 10 درصد است. ولی در ایستگاه u2 به دلیل قرار گرفتن در محل جریان دایروی شکل حداکثر خطا به 4/16 درصد می-رسد. در ایستگاه های u6 و u7 نیز که در نزدیکی مرز بسته قرار گرفته اند و جریان در آن ناحیه منعکس می گردد و تشکیل پرش هیدرولیکی می دهد، حداکثر خطا تقریباً 12 درصد است. در مقایسه نتایج تغییرات بستر مدل عددی حاضر با نتایج آزمایشگاهی نیز حداکثر خطا به 15 درصد می رسد که دلیل آن را می توان ناشی از جریان دایروی قسمت عریض شدگی، پرش هیدرولیکی تشکیل شده نزدیک مرز بسته و یا دقت مرتبه اول روش عددی حاضر دانست. در نهایت همانطوری که مشاهده گردید، نتایج بدست آمده از مدل حاضر دارای دقت مناسبی برای محاسبه جریان ناشی از شکست سد می باشد.