بررسي عددي خصوصيات جريان در كانال هاي خود تميز كننده

Numerical investigation of flow characteristics in self-cleaning channels

در تحقيق حاضر به بررسي عددي خصوصيات جريان در كانال هاي خود تميزكننده پرداخته شده است. وجود رسوب، ته نشين شدن و انباشته شدن آن در كانال ها سبب كندي حركت جريان مي شود. در اين تحقيق با توجه به داده هاي آزمايشگاهي موجود، مدل سازي عددي كانال هاي خود تميز كننده با استفاده از نرم افزار Flow3D انجام شده است. در ابتدا يك مدل مستطيلي ساخته شده و با دو بلوك مش به ترتيب به ابعاد 5*3.5*3.35 متر و 17*0.5*0.35 متر شبكه بندي مدل انجام مي شود. در تحقيق حاضر از چهار اندازه رسوب مختلف با ابعاد 0.15، 0.58، 1.08 و 1.12 ميلي متر استفاده شده است. پس از صحت سنجي نتايج مدل عددي، پارامترهاي هيدروليكي مختلف از جمله سرعت جريان و تنش برشي مورد بررسي قرار گرفته است. زمان شبيه سازي 35 ثانيه در نظر گرفته شد، جريان با دبي 0.05 متر بر ثانيه سرعت تخليه در زمان خروج را به 0.6 متر برثانيه مي رساند. مقايسه نتايج حاصل از مدل عددي با نتايج آزمايشگاهي براي سرعت جريان و تنش بررشي نشان داد كه مدل حاضر از توانايي و دقت قابل قبولي برخوردار مي باشد.

In the present research, the numerical analysis of the flow characteristics in self-cleaning channels has been investigated. The presence of sediment, its settling and accumulation in the channels causes the flow to slow down. In this research, according to the available laboratory data, numerical modeling of self-cleaning channels has been done using Flow3D software. At first, a rectangular model is made and the meshing of the model is done with two mesh blocks with dimensions of 3/35*3/35*5 meters and 0/35*0/5*17 meters respectively. In this research, four different sizes of sediment with dimensions of 0.15, 0.58, 1.08 and 1.12 mm have been used. After validating the results of the numerical model, various hydraulic parameters including flow rate and shear stress have been investigated. The simulation time was considered 35 seconds, the flow with a flow rate of 0.05 m/s brings the discharge speed to 0.6 m/s at the time of exit. Comparing the results obtained from the numerical model with the laboratory results for flow velocity and shear stress showed that the current model has acceptable ability and accuracy.