شبیه سازی توپوگرافی بستر و میدان جریان در اطراف موانع دو ردیفه و توری سنگی در کانال مستقیم با استفاده از Flow-3D

فرسایش بستر و سواحل رودخانه و انتقال رسوب یکی از دلایل تغییرات ریخت شناسی رودخانه ای است که باعث تغییرات کیفی و کمی جریان می شود. آبشکن ها از جمله سازه های ساماندهی رودخانه ها می باشند که از ساحل به سمت محور رودخانه امتداد می یابند. از جمله مسائل مهم در طراحی آن ها، پدیده آبشستگی موضعی در دماغه آن است که در اثر تغییر در الگوی جریان و وجود گردابه های قوی ایجاد می شود. در سال های اخیر، اکثر تحقیقات انجام شده بر روی آبشکن های باز تک ردیفه و بسته استوار بوده و اغلب به صورت آزمایشگاهی انجام شده است. در این پژوهش، آبشستگی و الگوی جریان سه بعدی در اطراف آبشکن های باز دو ردیفه با دو آرایش زیگزاگی و در امتداد هم و آبشکن توری سنگی با مدل عددی Flow-3D و استفاده از مدل آشفتگی RNG شبیه سازی شده و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. همچنین تاثیر پارامترهایی همچون درصد بازشدگی و فاصله محور به محور ردیف های موانع باز دو ردیفه بر آبشستگی و الگوی جریان بررسی شد. نتایج نشان داد که نرم افزار Flow-3D، توانایی خوبی در به دست آوردن نتایج در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی دارد؛ اگر چه این موضوع به شدت وابسته به نحوه مش بندی دقیق، استفاده از یک CPU قوی و همچنین درجه بندی دقیق مدل است. طوری که حداکثر عمق آبشستگی را با خطای کمتر از 10 درصد نسبت به نتایج آزمایشگاهی برآورد نمود. همچنین نتایج نشان داد که با کاهش فاصله محور به محور آبشکن های باز دو ردیفه، توانایی و دقت مدل عددی در برآورد مقدار حداکثر عمق آبشستگی کاهش می یابد. در نهایت با مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی در پروفیل های سرعت طول، مشخص شد که انطباق نسبتا مناسبی بین این نتایج وجود دارد.