مدل سازی عددی تاثیر زوایای متفاوت بازشدگی سیلاب دشت ها بر توزیع تنش برشی و سرعت سیال در کانال های غیرمنشوری مرکب

کانال های مرکب، مقطع عرضی بسیاری از رودخانه ها به ویژه در بازه های مجاور مناطق مسکونی و زراعی را تشکیل می دهند. بررسی رفتار هیدرولیکی کانال های مرکب، در طرح های کنترل سیلاب و ساماندهی رودخانه ها اهمیت فراوانی دارد. در این پژوهش، با مدل سازی کانال مرکب بتنی با نرم افزار انسیس فلوئنت با کمک مدل آشفتگی k-εو روش مدل حجم سیال، تنش برشی و سرعت میانگین جریان در کانال مرکب با سیلاب دشت های واگرا به ازای زوایای بازشدگی متفاوت تعیین گردید. همچنین، شرایط مرزی برای جریان در کانال مورد بررسی به صورت مرز ورودی نرخ جرمی جریان، مرز خروجی به صورت خروجی فشار، مرزهای جامد به صورت دیوار بدون لغزش و بدون زبری و مرز بالایی کانال به صورت دیوار بدون لغزش و بدون زبری تعریف شده اند. مدل سازی صورت گرفته و مقایسه بین داده های آزمایشگاهی و نتایج پژوهش حاضر، نشان داد که بیش ترین سرعت در کانال با زاویه بازشدگی سه درجه رخ داده و با افزایش زاویه بازشدگی، سرعت جریان نیز کم تر شده است. علاوه بر آن، ماکزیمم تنش برشی ایجاد شده در کانال مرکب با زاویه بازشدگی کمتر اتفاق افتاده؛ به عبارت دیگر، هرچه زاویه بازشدگی سیلابدشت بیشتر شده مقدار تنش برشی سیال نیز سیر نزولی پیدا کرده است.

کلیدواژه ها:

زاویه بازشدگی بستر ، بستر سیلابی واگرا ، تنش برشی ، کانال روباز مرکب ، مدل آشفتگی