تاثیر اصلاح زبری بستر در شبیه سازی عددی جریان کم عمق گردابی در پایین دست آبشکن عمود بر جریان آب

در این مقاله تاثیر استفاده از فرمول ضریب زبری اصلاح شده مانینگ در مدلسازی عددی جریان های دوبعدی با سطح آزاد (برای محاسبه مقادیر پارامترهای سرعت و عمق و طول گردابه در پشت آبشکن در پلان) بررسی می شو د. این مدل عددی مناسب جریان هایی است که عمق جریان در مقابل عرض مجرا کم است چرا که در این نوع جریان می توان توزیع فشار در عمق را هیدرواستاتیک فرض کرد. در این حالت معادلات حاکم بر حرکت سیال در حقیقت شکل ساده شدة معادلات بقای جرم و اندازه حرکت بوده و به معادلات میانگین عمقی معروف هستند. این معادلات با استفاده از شمای رئوس سلول روش احجام محدود برای شبکه بی سازمان مثلثی گسسته شده اند. برای از بین بردن خطاهای منتهی بر پراکنش عددی و تضمین پایداری حل صریح از عبارتهای لزجت مصنوعی، مناسب شبکۀ بی سازمان استفاده گردیده است. اثر زبری بستر و لزجت آشفتگی در قسمت نیروهای کالبدی لحاظ شده است. ضریب مقاومت بستر C f توسط رابطه مانینگ محاسبه شده و تاثیر رابطۀ اصلاحی ضریب زبری مانینگ بر طول گردابه پایین دست آب شکن مورد بررسی قرار گرفته است . برای صحت سنجی مدل عددی از اندازه گیریهای آزمایشگاهی گزارش شده توسط محققین دیگر استفاده شده است . مدل عددی برای شرا یط مختلف هیدرولیکی و برای آبشکن ها با طولهای مختلف اجرا شده و طول گردابه ایجاد شده در پایین دست محاسبه و با اندازه گیریهای آزمایشگاهی مقایسه شده است .

کلیدواژه ها:

اصلاح ضریب زبری ، آبشکن عمود بر جریان ، جریان چرخشی ، احجام محدود بی سامان مثلثی