بررسي عددي اثر دبي بر الگوي جريان حول آبشكن ساده مستغرق در كانال رو باز

يكي از اهداف مهم علم مهندسي رودخانه، محافظت از سواحل رودخانه­ها از پديده فرسايش ساحل خارجي آن­ها و جلوگيري از جابجا شدن مجراي اصلي آن­هاست. آبشكن از جمله سازه­هاي هيدروليكي است كه به منظور حفظ سواحل از فرسايش و تثبيت كناره­ها و افزايش عمق آب رودخانه كاربرد فراواني دارد. با توجه به كاربرد گسترده اين سازه، شناخت الگوي جريان اطراف آن از اهميت فراواني برخوردار است. از آنجا كه الگوي جريان در اين ناحيه پيچيده و داراي ماهيت سه­بعدي است، شبيه­سازي آن در اين تحقيق به صورت سه بعدي انجام پذيرفت. شبيه­سازي جريان عبوري از آبشكن مستغرق توسط نرم­افزار FLOW-3D صورت گرفت. براي مدل­سازي سطح آزاد از روش VOF و براي شبيه­سازي آشفتگي­ از مدل RNG k-ε استفاده شد. بر اساس مقايسه نتايج حاصل از شبيه­سازي عددي در خصوص پارامترهاي سرعت طولي و عمق جريان مشخص شد مدل عددي مي تواند بخوبي عبور جريان از آبشكن مستغرق را شبيه سازي نمايد. در ادامه اثر افزايش دبي بر پروفيل­هاي سرعت و سطح آزاد جريان بررسي شد. براساس نتايج بدست آمده با افزايش دبي سرعت ماكزيمم طولي در جلو دماغه و عمق جريان بالادست آبشكن افزايش يافت. در دبي هاي كمتر آهنگ تغييرات بيشتر و در دبي هاي بالاتر آهنگ تغييرات ملايمتر شد. همچنين نسبت عمق آب در بالادست به عمق آب در پايين دست نيز با افزايش دبي، افزايش يافت.