شبیه سازی عددی تنش برشی پیرامون آبشکن ها با استفاده از مدل عددی OpenFOAM

تعیین میزان تنش برشی و نحوه اثر آن روی بستر و جداره های مجاری روباز یکی از مهمترین مسایل هیدرولیک جریان میباشد. به دلیل نقش مهم آبشکنها در حفاظت از سواحل رودخانه ها، شناخت تنش برشی برای کنترل فرسایش، رسوب و تعیین محل آبشستگی حول آبشکن ضروری است. از آنجا که تحقیقات آزمایشگاهی زمانبر و هزینهبر است مدل عددی جایگزین مناسبی برای آن است. از این رو در این تحقیق، برای بررسی تنش برشی حول سه آبشکن با زاویه قایم نسبت به ساحل از مدل عددی OpenFOAM استفاده شد و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید. برای ایجاد هندسه مورد نظر و شبکه بندی آن از نرم افزارGambit استفاده شد. برای حل مدل OpenFOAM، از حلگر PimpleFoam و مدل آشفتگی RNG استفاده شد و برای ترسیم خروجیهای مدل عددی از نرم افزارTecplot استفاده شد و برای ترسیم خروجی های مدل عددی از نرم افزارTecplot استفاده شد. در آزمایشگاه تنش برشی بستر در دماغه آبشکن اول، دوم و سوم به ترتیب برابر 1/2 ، 6 و3 نیوتن بر مترمربع است و درمدل عددی نیز به ترتیب 0/7 ، 5/5 و 2/5 نیوتن بر مترمربع است.. به طور کلی نتایج مدل عددی تطابق خوبی با نتایج مدل آزمایشگاهی نشان میدهد.

کلیدواژه ها:

آبشکن ، اپن فوم ، الگوی جریان ، تنش برشی ، شبیه سازی عددی