بررسی تاثیر استغراق آبشکن بر پارامترهای آشفتگی در اطراف آبشکن مستقر در قوس ᵒ90

Abstract

در تحقیق حاضر میدان جریان اطراف آبشکن T شکل مستقر در قوس ᵒ90 با مطالعۀ پارامترهای آماری بررسی شد. برای این منظور از دو آبشکن با درصد استغراق %5 و %50 استفاده شد. آبشکنها در زاویه ᵒ45 نسبت به ابتدای قوس قرار گرفتند و آزمایشات در شرایط کف صلب (بدون حرکت رسوبات) انجام شد. در این تحقیق میدان جریان اطراف آبشکن مستغرق بررسی و احتمال ایجاد پدیده‌های چهارگانۀ آشفتگی، زاویه های اعمال پدیده‌ها، تبدیل پدیده‌های آشفتگی به یکدیگر و تنشهای رینولدز در جهتهای طولی و عرضی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان دهندۀ تشکیل دو جریان ثانویه در امتداد عرض کانال می‌باشد که بر مکانیزم انتقال رسوب بسمت ساحل داخلی و آبشستگی ایجاد شده در ترازهای بالایی جریان درساحل خارجی تاثیر گذار می‌باشد. در نزدیک نوک بالادست آبشکن تنشهای رینولدز برشی بزرگتری در آبشکن با %5 استغراق مشاهده شد که نشان دهنده قدرت بیشتر گردابه نعل اسبی در این ناحیه بدلیل جریان روبه پایین قوی تر در این ناحیه می‌باشد. توسعه حفره آبشستگی بسمت پایین دست در امتداد لایه برشی می تواند بدلیل احتمال بیشتر پدیده های آشفتگی بیرون‌رانی و جاروبی، ناپایداری بیشتر پدیده‌های اندرکنشی، کاهش زاویه های اعمال پدیده‌های بیرون‌رانی و جاروبی و افزایش تنشهای رینولدز برشی در این ناحیه باشد. تنشهای رینولدز برشی نیز در نزدیک کف در لایه برشی اطراف آبشکن با %5 استغراق بیشتر از آبشکن با %50 استغراق می‌باشد و عامل توسعه بیشتر حفره آبشستگی بسمت پایین‌دست در آبشکن با درصد استغراق کمتر می‌باشد.