شبیه سازی عددی جریان گردابه ای با سطح آزاد در انشعاب قائم از کانال

دراین مقاله، جریان کم عمق چرخشی با سطح آزاد در انشعاب قائم از کانال اصلی، با استفاده از یک مدل عددی شبیه سازی می گردد. معادلات حاکم بر حرکت سیال در حقیقت شکل ساده شده اصول بقای جرم و اندازه حرکت بوده و به معادلات میانگین عمقی معروف میباشند و مناسب جریانهایی است که مقدار عمق در برابر عرض کانال ناچیز بوده و تغییرات تراز سطح آب نیز تدریجی میباشد. در این نوع جریان میتوان فشار را در عمق بصورت هیدرواستاتیک فرض نمود. این معادلات میانگین عمقی با استفاده از روش احجام محدود و شمای رئوس سلول بر روی شبکه بی ساختار گسسته میشوند و برای از بین بردن نوسانات عددی و بالا بردن میزان پایداری از عبارتهای لزجت مصنوعی استفاده میشود. برای صحت سنجی نتایج مدل عددی از نتایج آزمایشگاهی محققان پیشین (که از اندازه گیری مشخصات جریان بر روی مدل آزمایشگاهی در آزمایشگاه بدست آمده است) استفاده میشود. مدلسازی آشفتگی جریان با استفاده از مدل آشفتگی لزجت گردابه ای ثابت و اسماگورینسکی تجربه گردید و بر طبق مشاهدات، با مقایسه نتایج حاصل از مدل عددی با اندازه گیریهای آزمایشگاهی محققان پیشین، نتایج حاصل از مدل عددی با مدل آشفتگی اسماگورینسکی در مقایسه با نتایج حاصل از مدل عددی با مدل آشفتگی لزجت گردابه ای ثابت از دقت مطلوبی برخوردار است.