بررسی عددی توزیع سرعت متوسط و تنش برشی حول آب‌شکن‌های واقع در قوس 90 درجة ملایم به‌منظور محافظت از سواحل

Abstract

به‌منظور محافظت سواحل و جلوگیری از فرسایش سازه از آب‌شکن استفاده می‌شود. اهمیت این سازه‌ها در قوس خارجی رودخانه‌ها نمود بیشتری پیدا می‌کند، چرا که در این محدودة رودخانه جریان‌های ثانویه درگیرشده و به‌تبع آن ساحل فرسایش پیدا می‌کند. هدف از تحقیق حاضر بررسی عددی توزیع سرعت متوسط و تنش برشی در شرایط حضور آب‌شکن در قوس ملایم 90 درجه است. در این تحقیق دو طول آب‌شکن معادل 15 و 25 درصد عرض کانال آزمایشگاهی، دو فاصله قرارگیری معادل 3 و 7 برابر طول آب‌شکن، در دو عمق 3 و 9 سانتی‌متر از بستر در یک فلوم با نسبت 4 ، عرض 7/0 متر و عمق آب 12/0 متر موردبررسی قرار گرفت. برای کالیبراسیون مدل یادشده از نتایج داده‌های آزمایشگاهی برداشت شده سه‌بعدی سرعت در تحقیق بختیاری و همکاران استفاده شد. نتایج تحقیق حاضر نشان می‌دهد که حضور آب‌شکن‌ها در قوس، موجب تمایل حداکثر سرعت متوسط به سمت قوس داخلی در بخش ورودی قوس به سمت میانه کانال منحرف می‌شود؛ درنهایت در یک‌سوم انتهایی قوس به سمت قوس خارجی منتقل می‌شود. در خصوص توزیع تنش برشی نتایج به‌دست‌آمده مشابه الگوی توزیع سرعت متوسط بوده و بررسی‌ها نشان می‌دهد؛ هندسه و قرارگیری آب‌شکن‌ها تأثیر چندانی در موقعیت حداکثر تنش برشی نداشته است.