تحلیل عددی جریان در تلاقی کانال های روباز با تاثیر شیب جانبی کانال اصلی

تقاطع کانال ها در شبکه های انتقال آب اهمیت ویژه ای دارند. به همین علت مطالعه ویژگی های جریان در این محل ها مورد توجه محققین قرار دارد. شبیه سازی عددی مسایل مهندسی این امکان را می دهد که با کمترین هزینه و پرهیز از مشکلات روش های آزمایشگاهی به پاسخ مورد نظر دست یافت. لذا هدف از این تحقیق ارائه یک مدل تحلیلی برای هیدرولیک جریان در تلاقی کانال های روباز بر اساس معادلات پیوستگی، انرژی و مومنتوم و تعدادی فرضیات ساده کننده و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی به منظور صحت سنجی مدل تحلیلی می باشد. آزمایشات در دو شیب جانبی 90 و 45 درجه ی کانال اصلی انجام گرفت. متغیرهای مورد بررسی شامل نسبت اعماق در محل تلاقی می باشد. نتایج تحقیق نشان داد که افزایش عدد فرود و افزایش نسبت دبی ورودی سبب افزایش تلاطم شده که نتیجه آن کاهش دقت نتایج مدل تحلیلی بود. همچنین افزایش زاویه شیب جانبی کانال اصلی با راستای افق سبب افزایش سطح مقطع کانال اصلی و کاهش سرعت شده که نتیجه آن میزان تلاطم کمتر جریان و دقت بیشتر مدل تحلیلی بود. در مدل تحلیلی بیشترین خطا مربوط به زاویه 90 درجه، نسبت دبی های بالا و عمق جریان در کانال ورودی اصلی بود که در حدود 15% گزارش شد و کمترین میزان خطا مربوط به زاویه 45 درجه، نسبت دبی پایین و عمق جریان در کانال خروجی اصلی بود که در حدود 5% گزارش شد.

کلیدواژه ها:

تقاطع سه شاخه ، زاویه شیب جانبی کانال اصلی ، عمق جریان ، مدل تحلیلی یک بعدی ، نسبت دبی ورودی