مطالعۀ عددی اثر زاویۀ اریب در کانال مرکب با سیلاب‌دشت‌های مورب بر اندرکنش بین جریان در کانال اصلی و سیلاب‌دشت‌ها

Abstract

در این تحقیق تلاش شده‌است که میدان جریان شامل توزیع سرعت و تنش برشی مرزی در کانال‌های مرکب با سیلاب‌دشت‌های مورب برای دو زاویۀ اریب 1/5 و 2/9 درجه و عمق‌های نسبی 15/0، 24/0، 41/0 و 50/0 به‌صورت عددی شبیه‌سازی شود. به این منظور از مدل آشفتگی k-e و نرم‌افزار ANSYS-CFX استفاده شده‌است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی توزیع سرعت و تنش برشی در دو مقطع انتخاب و با داده‌های به‌دست‌آمده در آزمایشگاه هیدرولیک مستقر در والینگفورد Flood Channel Facility)) کشور انگلستان مقایسه شده‌است. بررسی‌ها نشان‌دهندۀ انطباق قابل قبول بین داده‌های آزمایشگاهی با نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی می‌باشد. با کمک معادلات اندازۀ حرکت توسعه داده‌شده برای حجم کنترل‌هایی در سیلاب‌دشت‌ها، اندرکنش بین جریان در کانال اصلی و سیلاب‌دشت‌ها برای زوایای اریب و عمق‌های نسبی مختلف، مورد مطالعه قرار گرفته‌است. بررسی‌ها نشان‌دهندۀ آن است که عموماً به‌دلیل تبادل جرم بین کانال اصلی و سیلاب‌دشت‌ها با افزایش زاویۀ اریب و عمق آب، نیروی برشی ظاهری در فصل مشترک قائم بین جریان در کانال اصلی و سیلاب‌دشت‌ها افزایش می‌یابد.

Keywords

• شبیه‌سازی عددی
• کانال مرکب با سیلاب‌دشت‌های مورب
• مدل آشفتگی k-e
• نیروی برشی ظاهری