الگوي جريان پيرامون آبشكن‌هاي قائم در قوس 90 درجه ملايم با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي

به منظور محافظت سواحل و جلوگيري از فرسايش آن‌ها از سازه آب‌شكن استفاده مي شود. اهميت اين سازه ها در قوس خارجي رودخانه ها ضرورت بيش تري دارد، چراكه در اين محدوده از رودخانه، جريان هاي ثانويه ايجادشده و به‌تبع آن ساحل فرسايش پيدا مي كند. در اين مقاله، الگوي جريان پيرامون مجموعه اي از آب‌شكن‌هاي قائم در قوس ˚90 ملايم با استفاده از يك حل گر سه‌بعدي RANS بررسي‌شده است. به منظور شبيه سازي رفتار پيچيده سطح آب و جريان آشفته به ترتيب از روش حجم سيال و مدل آشفتگي Realizable k-ɛ استفاده‌شده است. از دو طول آب‌شكن معادل 15 و 25% عرض كانال آزمايشگاهي، دو فاصله قرارگيري معادل 3 و 5 برابر طول آب‌شكن، در دو عمق 3 و cm 9 از بستر و در دبي l/s 25 در يك فلوم با قوس ملايم با عرض m 0.7 و عمق آب cm 12 موردبررسي قرار گرفت. مقايسه نتايج با داده‌هاي آزمايشگاهي نشان‌دهنده تطابق قابل‌قبول بين آن‌ها است. همچنين نتايج نشان مي دهد كه حضور آب‌شكن‌ها در قوس موجب تمايل حداكثر سرعت متوسط به سمت قوس داخلي در بخش ورودي قوس مي شود. سپس به سمت ميانه كانال منحرف مي شود. افزايش طول آب‌شكن‌ها باعث افزايش سرعت مي شود ولي تأثيري در وقوع سرعت حداكثر ندارد طوري كه در تمامي آرايش قرارگيري آب‌شكن‌ها در زاويه 71-°81 رخ‌داده است. در مورد تنش برشي نيز حداكثر مقدار آن در زاويه °81-°71  است.