بررسی عددی آشفتگی جریان در کانالهای باز با بستر زبر نیم استوانهای

یکی از بحثهای مهم در هیدرولیککانالهای روباز، بررسی اثر یکبرآمدگی در کفکانال است. بدلیل اینکه اثر این پدیده در طراحی برخی تاسیسات اندازهگیری دبی، طراحی سرریزها و کنترل پرش هیدرولیکی بسیار مهم تلقی میشود. بیشتر جریانهای موجود در طبیعت مانند جریان آب در رودخانهها وکانالهای باز دارای ماهیتی آشفته هستند. در این تحقیق به بررسی آشفتگی جریان در کانالهای روباز در اثر ایجاد زبری نیماستوانهای شکل در بستر با استفاده از نرم افزارFlow-3Dپرداخته شده است. نتایج نشان داد که ضریب اصطحکاک پوستهای در امتداد طولی کانال روند کاهشی داشته و با افزایش فاصله زیریها در بستر کانال نیروی مقاوم و بازدارنده در برابر جریان آب (نیروی دراگ) بیشتر میگردد. همچنین ایجاد زبری نیماستوانهای در بستر کانال باعث ایجاد تغییرات در روند توزیع سرعتو شکلگیری پروفیل سرعت میگردد بطوریکه وجود موانع باعثایجاد آشفتگی در جریان و افزایشمقادیر سرعتبر روی مانع میگردد. در نهایت با بررسی و مقایسه نتایج پروفیل سطح آب ایجاد شده در مدلها با نتایج آژمایشگاهی بیشترین محدوده خطای ایجاد شده 7± درصد محاسبه گردید که نشانگر تطابق خوبدادههای حل عددی با نتایج آزمایشگاهی میباشد.

کلیدواژه ها:

آشفتگی جریان ، ضریباصطحکاکپوستهای ، مانع نیماستوانهای ، پروفیل سرعت ، Flow-3D