بررسی عددی برای تعیین محدوده اعتبار مدلهای دو بعدی برای شبیه سازی جریان از کانال فرعی به کانال اصلی

مدل عددی تدوین شده (Nasir) برای بررسی عددی مواردی که نتایج آزمایشگاهی در دسترس بوده مورد آزمون واقع گردیده است. نسخه ای از مدل Nasir که معادلات دو بعدی آبهای کم عمق رآبا استفاده از روش احجام محدودی بر روی شبکه بدون ساختار حل می کند. مورد استفاده قرار گرفت. در این مقاله شبیه سازی آزمونهای مدل آزمایشگاهی شامل اتصال قائم دو کانال با مقطع مستطیلی و بدون شیب می باشد. با بررسی خطای مدل عددی برای آزمونهای مختلف کانال ورودی به کانال اصلی در سه نسبت عرضی شاخه فرعی به اصلی برآبر 1، 75/0 ، 5/0 و پنج نسبت دبی شاخه فرعی به اصلی 05/0 ، 25/0، 5/0، 75/0 و 95/0 به ازای فرودهای مختلف در پایین دست کانال اصلی معادل 22/0 ، 39/0 ، 46/0 و 53/0 محدوده ای که مدل عددی دو بعدی بکارگرفته شده کمترین خطا را در محاسبه آبعاد ناحیه جدایی (S,L) و اعماق نسبی جریان (ytd,ytb,yud) بدست می دهد. مشخص گردید و محدوده ای از پارامترهای جریان که با کاربرد مدل عددی خطا قآبل توجه می شود. تعیین شد. به منظور شبیه سازی جریان، مدل آشفتگی با لزجت گردآبه ای با مقادیر ثآبت و صفر و با استفاده ازمعادلات جبری برای جریان های آشفته دو بعدی زیربحرانی (Fr<1) برای آزمونهای مختلف مورد استفاده قرار گرفت. برای این منظور معادلات پیوستگی و اندازه حرکت در راستاهای x,y در حالت تراکم ناپذیر بعنوان مقاومت بستر توسط عبارات جبری و تأثیر استهلاک های ناشی از آشفتگی جریان به کمک مشتقات مرتبه دوم مولفه های سرعت لحاظ شده است. نتایج درقالب نمودارهایی که تغییرات طول و عرض گردآبه ها و شاخص شکل ناحیه جدایی (S/L) ونسبت اعماق جریان در مقطع اتصال به بالادست کانال فرعی (ytb) و پایین دست کانال اصلی (ytd) و نسبت اعماق جریان در بالا دست به پایین دست کانال اصلی (yud) با مقادیر مختلف نسبت های دبی دو کانال را به ازای فرودهای مختلف نشان میدهند مورد ارائه قرار گرفته است. نتایج تحقیق حاضر حاکی از همخوانی قآبل قبول نتایج مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی ] 2و3و5[ با قآبلیت کاربرد در مطالعات و بررسی مسائلی نظیر هیدرولیک رسوب و انتقال آلودگی در اتصال قائم کانالها می باشد.

کلیدواژه ها:

مدلسازی آشفتگی ، شاخص شکل ، گردآبه های کم عمق ، شبکه بدون ساختار ، عدد فرود ، لزجت مصنوعی