مدل سازي عددي دو بعدي امواج غلتان روي شوت ها و بررسي عوامل موثر بر تشكيل آنها (يادداشت تحقيقاتي)

امواج غلتان با ايجاد ناپايداري ها و رفتار آشفته در كانال ها و شوت ها، سازه هيدروليكي و سازه هاي مستهلك كننده انرژي پايين دست آن را تحت تاثير قرار مي دهند. تحقيق حاضر با هدف ارائه مدل عددي براي مدل سازي امواج غلتان در رژيم آشفته و تحليل شرايط شكل گيري امواج غلتان در سطح آزاد جريان و عوامل موثر بر آن انجام شده است. معادلات حاكم در مدل عددي حاضر، معادلات ناوير استوكس متوسط گيري شده در عمق هستند كه با استفاده از روش حجم محدود منقطع سازي شده اند. در تحقيق حاضر، از روش HLLC براي مدل سازي استفاده شده است. سپس به منظور افزايش دقت، روش TVD-WAF كه داراي دقت مرتبه دوم در مكان و زمان مي باشد، انتخاب شده است. به منظور مدل سازي آشفتگي، مدل k-e استاندارد انتخاب شده است. نتايج حاصل از مدل عددي حاضر با نتايج آزمايشگاهي و تحليلي موجود مقايسه شده اند. نتايج نشان مي دهند كه اعمال اغتشاش منظم در ورودي كانال مي تواند باعث ايجاد امواج غلتان متناوب شود و دامنه و دوره تناوب اين امواج غلتان متناوب به دامنه اغتشاش اعمال شده در ورودي كانال بستگي ندارد. اما هرچه دامنه اغتشاش اعمال شده درصد بزرگتري از عمق نرمال باشد، فاصله تشكيل امواج غلتان از ابتداي كانال كوتاهتر شده و امواج سريعتر تكامل مي يابند. به علاوه تحليل و مقايسه نتايج نشان دهنده تاثير عدد فرود در شكل گيري و تكامل امواج غلتان است