بررسي عددي سرعت جريان و تنش برشي در كانال مركب مستطيلي زبر با سيلاب دشت منفرد

جريان در كانال‌ها با مقاطع مركب به دليل اختلاف معني‌دار سرعت بين كانال اصلي و سيلاب‌دشت از نظر ساختاري تفاوت نسبتاً زيادي با جريان در مقاطع ساده دارند. در تحقيق حاضر با استفاده از نرم‌افزار FLOW3D جريان در كانال مركب مستطيلي زبر با يك سيلاب‌دشت مورد مطالعه قرار گرفت. هندسه مدل از روي كانال آزمايشگاهي (Bousmar, 2002) انتخاب و صحت‌سنجي نتايج حل عددي با مقايسه پارامتر سرعت متوسط جريان انجام پذيرفت. هدف اين تحقيق بررسي اثرات زبري، عمق و عرض نسبي بر توزيع سرعت جريان، تغييرات تنش برشي بستر و محل حداكثر تنش در مقطع كانال مركب بوده و شبيه‌سازي جريان براي 3 نوع زبري نسبي 1 ، 2 و 2/9 انجام شد. نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهد ميزان اختلاف سرعت جريان بين كانال اصلي و سيلاب‌دشت به عنوان مولد تنش برشي و جريان‌هاي ثانويه در اين مقاطع، با افزايش 3 برابري زبري نسبي براي مدل A، 33/5 درصد و براي مدل B 15/12 درصد افزايش يافته است. در حالي كه با افزايش 65 درصدي پارامتر عمق نسبي ( از 0/2 به 0/33) اين اختلاف براي دو مدل A و B به ترتيب 36/32 و 35/87 درصد كاهش داشته است. بنابراين به نظر مي رسد براي زبري‌هاي نسبي زياد به كارگيري مدل B را مناسب تر باشد. هم‌چنين با افزايش عمق نسبي از 0/2 به 0/33 در انواع زبري‌هاي نسبي مطالعه شده، محل حداكثر تنش برشي براي هر دو مدل از كانال اصلي به سيلاب‌دشت تغيير مي‌يابد.