اثر تنگ ‌شدگي مقطع ناشي از آبشكن در قوس بر الگوي جريان با نرم‌افزار FLOW-3D

آبشكن ها يكي از انواع سازه‌هاي هيدروليكي هستند كه به منظور تثبيت جداره خارجي رودخانه ها و هدايت جريان مورد استفاده قرار مي‌گيرند. با توجه به اهميت شناخت الگوي جريان در اطراف آبشكن ها، در تحقيق حاضر ابتدا الگوي جريان در اطراف آبشكن T شكل، مستقر در يك كانال قوسي 90 درجه شبيه سازي شد. اين كانال داراي بستر صلب بوده و به ترتيب داراي شعاع انحنا و نسبت شعاع به عرض 2.4 و4 است. براي شبيه سازي الگوي جريان از نرم افزار FLOW3D استفاده شده و سپس اثر تنگ شدگي مقطع بر الگوي جريان مورد بررسي قرار گرفت. جهت شناخت پروفيل سطح آب از مدل سطح آزاد VOFو براي شبيه سازي تلاطم جريان حول آبشكن از مدل‌ آشفتگي RNG k-ɛ استفاده شده است. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد كه نتايج عددي و آزمايشگاهي تطابق به نسبت مناسبي دارند. نتايج حاصل از شبيه‌سازي هاي مختلف به ازاي تنگ شدگي هاي 10، 20 و 25 درصدي مقطع كانال بيان گر اين است كه با افزايش تنگ‌شدگي مقطع، نوسانات سطح آب نيز بيش تر شده و بيش ترين ارتفاع در بالادست و كم ترين ارتفاع در پايين‌دست مربوط به آبشكن با ابعاد بزرگ تر است. علاوه بر اين، گردابه‌ها نيز درطول بيش تري از قوس در ناحيه پايين‌دست آبشكن ظاهر مي‌شوند.