مطالعه الگوی جریان پیرامون آب شکن t شکل جاذب و دافع مستقر در قوس 90 درجه، تحت تاثیر سازه محافظ جاذب و دافع

آبشکنها از مهمترین سازه هایی هستند که جهت حفاظت از دیواره رودخانه مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از اساسی ترین پیامدهای منفی احداث آبشکن ها، پدیده آبشستگی است که پایداری آنها را به خطر می اندزد. جهت مطالعه و تحلیل دقیق پدیده آبشستگی حول آبشکن، درک صحیح الگوی جریان مورد نیاز است. کاربرد مدل های عددی بدلیل کاهش اساسی در زمان و قیمت طراحی، توانایی مطالعه سیستم ها، تحت شرایط تصادفی و بالاتر از حدود معمول آنها و عملاً سطح جزئیات نتایج نامحدود آنها نسبت به مدل های فیزیکی در طراحی و شبیه سازی پدیده های هیدرولیکی بیشتر شده است. بعلت شرایط پیچیده حاکم بر مسیرهای مئاندری همراه با سازه های حفاظتی و هزینه بالایی که در تحلیل آزمایشگاهی آن نیازمند است، در این پژوهش با استفاده از مدل عددی flow-3d به آنالیز الگوی جریان حول آبشکن t شکل و اثر حضور سازه محافظ بر پارامترهای هیدرولیکی جریان پیرامون آبشکن اصلی پرداخته شده است. جهت صحت سنجی مدل عددی از داده های مدل فیزیکی در حالت حضور آبشکن منفرد t شکل استفاده گردید. نتایج نشان دهنده تطابق بسیار مطلوب بین داده های آزمایشگاهی و عددی می باشد. در پژوهش حاضر تمامی پارامترهای هیدرولیکی و الگوی جریان برای پنج مدل به ترتیب اثر طول سازه محافظ، زاویه دافع آبشکن اصلی، زاویه جاذب آبشکن اصلی، زاویه دافع سازه محافظ و زاویه جاذب سازه محافظ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش طول سازه محافظ، طول و عرض ناحیه جدایی جریان بترتیب 63/1 و 7/7 برابر نسبت به مدل اول افزایش می یابد. بررسی زاویه دافع آبشکن اصلی نشان داد که خطوط جریان با افزایش زاویه دافع آبشکن اصلی تمایل کمتری به سمت ساحل خارجی داشته و به میانه کانال جابجا می شوند طوریکه با افزایش زاویه دافع آبشکن اصلی به میزان 10 درجه طول و عرض ناحیه جداشدگی جریان بترتیب 45 و 6 درصد افزایش و در حالت 15 تا 30 درجه ابعاد این نواحی کاهش یافته است. پس از مطالعه تأثیرات زاویه دافع آبشکن اصلی اثر زاویه جاذب آبشکن اصلی نشان داد که ابعاد نواحی جداشدگی و برگشتی جریان بترتیب معادل 2/3 و 2/1 درصد نسبت به حالت آبشکن اصلی عمود بر ساحل خارجی کاهش می یابد. تحلیل نتایج حاصل از تأثیر سازه محافظ دافع نشان داد که با دافع شدن سازه محافظ محدوده تنش های برشی حداکثر نسبت به حالت آبشکن عمود بر ساحل خارجی به سمت دماغه سازه محافظ و ساحل خارجی نزدیک شده است طوریکه با افزایش زاویه دافع سازه محافظ طول و عرض ناحیه جداشدگی جریان بطور میانگین بترتیب 2/1 و 7/1 درصد نسبت به سازه محافظ عمود بر ساحل خارجی کاهش یافته است. در حالت سازه محافظ جاذب قدرت جریان ثانویه با افزایش زاویه سازه محافظ جاذب در محل آبشکن t شکل به میزان 5/18 درصد نسبت به حالت سازه محافظ عمود بر ساحل خارجی افزایش و در محل سازه محافظ به میزان 8/3 درصد کاهش یافته است.در این تحقیق تمامی پارامترهای هیدرولیکی از قبیل خطوط جریان، کانتورهای سرعت و تنش برشی تغییرات سطح آب برای هر مدل به تفصیل ارائه شده است.