بررسی آزمایشگاهی و عددی تاثیر شیب جانبی کانال اصلی بر الگوی جریان در تلاقی 90 درجه کانال‌های باز

Abstract

پیدایش حفره­های فرسایشی و مناطق رسوب­گذاری ارتباط مستقیمی به هیدرولیک جریان در محدوده تلاقی کانال­ها و رودخانه­ها دارد. الگوی جریان در محل اتصال کانال­ها بسیار پیچیده و تابع متغیرهای مختلفی می­باشد. در تحقیق حاضر تاثیر شیب جانبی 45 درجه کانال اصلی بر توزیع سرعت، سطح آب و ابعاد ناحیه جداشدگی جریان در یک تلاقی با زاویه اتصال 90 درجه بررسی و با حالت شیب جانبی 90 درجه مقایسه شد. برای این منظور مولفه‌های سه بعدی جریان در آزمایشگاه اندازه‌گیری و به کمک این داده‌ها مدل عددی فلوئنت کالیبره گردید. در شبیه­سازی عددی از مدل آشفتگی از نوع RNG استفاده شد. بررسی نتایج این تحقیق نشان می­دهد که طول و پهنای ناحیه جداشدگی در شیب جانبی 45 درجه نسبت به شیب جانبی 90 درجه در کف بستر کوچکتر و در سطح آب بزرگتر است. در شیب جانبی 45 درجه به دلیل پهنای بسیار کم ناحیه جداشدگی در نزدیکی کف، ناحیه با شتاب زیاد در پایین­دست اتصال به وجود نمی­آید و منجر به کاهش تنش برشی در این قسمت می­شود. همچنین تغییرات عمق آب در ابتدا و انتهای کانال اصلی در شیب 45 و 90 درجه به ترتیب 1/2 و 3/3 درصد نسبت به عمق آب ابتدای کانال اصلی است.