کاربرد معادلات یک بعدی مرتبه بالا در پیش بینی خصوصیات جریان کانال روباز با تنگ شدگی جانبی

Abstract

سازه‌های کانال با تنگ‌شدگی جانبی یکی از سازه‌های متداول اندازه‌گیری دبی در کانال‌های روباز هستند. با توجه به سه بعدی بودن جریان استخراج منحنی سنجه-دبی این سازه‌ها با استفاده از مدل فیزیکی و یا مدل‌های سه بعدی انجام می‌شود. استفاده از این مدلها نیاز به صرف زمان و هزینه قابل توجه دارد. معادلات بوسینسک که در سال‌های اخیر با در نظر گرفتن انحنا و شیب خط جریان استخراج شده‌اند، دارای درستی بالایی در پیش بینی خصوصیات هیدرولیکی سازه‌های با تغییر ارتفاع بستر کانال می‌باشند. در این مقاله معادلات بوسینسک برای تنگ شدگی جانبی کانال مستطیلی توسعه پیدا کرده است. معادلات به دست آمده برای استخراج منحنی سنجه دبی در سازه پارشال فلوم و پیش بینی پروفیل سطح آب در فلوم Khafagi به کار رفته است. مقایسه نتایج آزمایشگاهی با معادلات حاکی از درستی قابل قبول این معادلات در پیش بینی پروفیل سطح آب و منحنی سنجه دبی در سازه‌های با تنگ‌شدگی جانبی و برآمدگی بستر را دارد. همچنین یک بعدی بودن این معادلات باعث کاهش زمان مورد نیاز اجرا نسبت به مدل سه بعدی FlOW3D شده است.