شبيه سازي سه بعدي تنش برشي در كانال مركب مستطيلي با استفاده از مدل عددي Ansys Fluent

پيش‌بيني تنش ﺑﺮﺷﻲ در ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎي روﺑﺎز در ﺑﺴﻴﺎري از ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ مانند ﻃﺮاﺣﻲ ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎي ﭘﺎﻳﺪار، محاسبۀ اﻓﺖ اﻧﺮژي و رﺳﻮب‌گذاري در ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎ بااﻫﻤﻴﺖ است. در مواقع سيلابي، به دﻟﻴﻞ ﺗﻔﺎوت ﻋﻤﻖ ﺟﺮﻳﺎن ﺑﻴﻦ ﻛﺎﻧﺎل اﺻﻠﻲ و  دﺷﺖﻫﺎي ﺳﻴﻼﺑﻲ اﻃﺮاف، ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﻳﺎن ﻧﻴﺰ ﻣﺘﻔﺎوت است و ﻣﺘﻌﺎﻗﺒﺎً ﻣﻴﺰان ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﻲ و ﺗﻮزﻳﻊ آن به شكلي چشمگير ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻲكند. در تحقيق حاضر، كارايي مدل عددي سه بعديAnsys Fluent  در شبيه سازي پارامترهاي مختلف هيدروليكي براي كانال مركب مستطيلي با بسترهاي صاف و زبر بررسي شده است. مدل آشفتگي و شبكۀ مش بندي به كمك نتايج حاصل از مدل آزمايشگاهي و مدل عددي صحت‌سنجي و سناريوهاي مختلف به كمك مدل عددي مذكور شبيه سازي شد. مقايسۀ مقادير تنش برشي نشان مي دهد كه با كاهش عمق در دشت هاي سيلابي، ميزان و درصد تنش برشي در دشت هاي سيلابي افزايش و در كانال اصلي كاهش مي يابد و با افزايش زبري، ميزان تنش برشي افزايش مي يابد. نتايج بررسي ها همچنين بيانگر اين نكته است كه با افزايش دبي قدرت جريان افزايش مي يابد و در محل تلاقي دشت هاي سيلابي و كانال اصلي سرعت بيشتر است و گردابه‌هايي در اين محل تشكيل مي شود. نتايج اين تحقيق مي تواند در طراحي كانال هاي پايداربه خصوص در محل تلاقي كانال اصلي و دشت هاي سيلابي نقش بسزايي داشته باشد.