مطالعه عددي بررسي تأثير فاصله و زاويه آبشكن‌ها بر توزيع سرعت متوسط و موقعيت حداكثر سرعت در قوس 90 درجه ملايم

Numerical study, investigation effect of distance and angle of spur dike on average velocity distribution and maximum velocity position at mild 90 degree bend

استفاده از آبشكن به عنوان يكي از ساده ترين راهكارهاي حفاظت از سواحل همواره مورد توجه مهندسين رودخانه بوده است. در تحقيق حاضر هدف، بررسي عددي تأثير پارامترهاي فاصله و زاويه قرارگيري آبشكن ها بر الگوي توزيع سرعت متوسط و موقعيت سرعت حداكثر در شرايط قوس 90 درجه ملايم بوده است بدين منظور از نرم افزار ANSYS CFXبراي شبيه سازي عددي رفتار جريان و جهت كاليبراسيون مدل ياد شده از نتايج داده هاي آزمايشگاهي برداشت شده سه بعدي سرعت در تحقيق بختياري و همكاران (2013) استفاده شده است. متغيرهاي تحقيق حاضر دو طول آبشكن معادل 15 و 25 درصد عرض كانال آزمايشگاهي، سه فاصله قرارگيري معادل 3 ، 5 و 7 برابر طول آبشكن، در دو زاويه قرارگيري قائم و جاذب در عمق 3 سانتي متر از بستر بوده است كه در يك فلوم با نسبت 4 ، عرض 0/7 متر و عمق آب 0/12 متر مورد بررسي قرار گرفت. نتايج صحت سنجي مدل حاكي از مطابقت مناسب ميان نتايج مدل عددي و آزمايشگاهي مي باشد. نتايج نشان مي دهد در شرايط با افزايش فاصله ميان آبشكن ها سرعت جريان ميان آبشكن ها افزايش يافته و همچنين منجر به افزايش سرعت در دماغه آبشكن ها در حدود 75 سانتي متر در ثانيه مي گردد. همچنين نتايج نشان مي دهد با قرارگيري آبشكن ها به صورت جاذب حداكثر سرعت به سمت قوس خارجي و داغه آبشكن ها كشيده مي شود لذا در اين حالت مخرب ترين حالت براي آبشكن ها مي باشد.

Use the Spur dike as one of the easiest ways to protect the costal of the river has always been of interest to River engineers.The aim of this study was numerical investigate, the effect of distance and angle of the spur dikes parameters on the pattern of distribution of average velocity and the location of maximum velocity position at a mild 90 degree bend. For this purpose used ANSYS CFX software for numerical simulation of flow pattern and for calibration of mentioned model used result of Experimental data 3D- velocity data at Bakhtiari et al (2013) research. Variables of this study were 2 length of spur dike equivalent 15 and 25 percent of width of canal, 3 distance equivalent 3,5 and 7 times to spur dike length, 2 angle include of vertical and absorbed spur dike at 3cm to bed which investigated at a flume with R/B=4, width 0.7m and water depth 0.12m. The result of model verification shows good correspondence between the results of numerical models and laboratory. The result show that with increasing the distance between spur dike, the velocities increased too and also caused the increasing the velocity about 75 cm/s on the head of spur dikes. Also the result show that by positioning the absorbent spur dikes the maximum of velocity divert to external bend Therefore, the most destructive is the case for the breakwater.