شبیه‌سازی خصوصیات هیدرولیکی زهکش‌های زیرزمینی با استفاده از مدل CFD

Abstract

زهکش‌ها مهمترین قسمت آبیاری محسوب می‌شود که برای طراحی و ساخت زهکش‌هایی با کارایی بالا و جلوگیری از ماندابی شدن زمین لازم است که اطلاعات کاملی از چگونگی مکانیسم جریان درون لوله‌های زهکش داشته باشد. به دلیل پیچیده بودن هندسه مجاری لوله زهکش، استفاده از دینامیک سیالات برای مطالعه خصوصیات هیدرولیکی جریان درون لوله‌های زهکش، بسیار مناسب می‌باشد. در این تحقیق، با استفاده از مدل عددی CFD و کامپیوتریFLUENT ، رفتار جریان داخل لوله زهکش زیرزمینی را تعیین نحوه توزیع سرعت و فشار و همچنین پروفیل سطح آب در لوله‌های زهکش و نیز گرادیان هیدرولیکی برای مقطع طولی نیم متر پایین­تر از کف لوله زهکش را به منظور طراحی هیدرولیکی زهکش‌ها شبیه‌سازی شد. بدین منظور، از مدل فیزیکی زهکش زیرزمینی که در آزمایشگاه گروه مهندسی آب دانشگاه تبریز ساخته شده، استفاده شد و سپس جریان درون لوله زهکش توسط مدل CFD شبیه‌سازی شدند و با ترسیم خطوط جریان توسط FLUENT نقاطی که افت زیادی دارند مشخص شدند بردارهای خطوط جریان درoutlet و intel لوله زهکش و همچنین پروفیل سطح آب و گرادیان هیدرولیکی در مقطع طولی زهکش برای دبی 67/69 لیتر بر ثانیه شبیه‌سازی شدند.نتایج دست آمده از شبیه‌سازی مطابقت بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد و بیانگر این موضوع است که مدل CFD می‌تواند ابزار بسیار مناسبی برای شناخت هیدرولیک جریان درون زهکش‌های زیرزمینی و کمک به طراحی آن باشد.