اثر تنگ شدگی مقطع ناشی از آبشکن در قوس بر الگوی جریان با نرم افزار FLOW-D

آبشکن ها یکی از انواع سازه‌های هیدرولیکی هستند که به منظور تثبیت جداره خارجی رودخانه ها و هدایت جریان مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به اهمیت شناخت الگوی جریان در اطراف آبشکن ها، در تحقیق حاضر ابتدا الگوی جریان در اطراف آبشکن T شکل، مستقر در یک کانال قوسی 90 درجه شبیه سازی شد. این کانال دارای بستر صلب بوده و به ترتیب دارای شعاع انحنا و نسبت شعاع به عرض 4/2 و4 است. برای شبیه سازی الگوی جریان از نرم افزار FLOW-3D استفاده شده و سپس اثر تنگ شدگی مقطع بر الگوی جریان مورد بررسی قرار گرفت. جهت شناخت پروفیل سطح آب از مدل سطح آزاد VOF1و برای شبیه سازی تلاطم جریان حول آبشکن از مدل‌ آشفتگی RNG k-ɛ استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که نتایج عددی و آزمایشگاهی تطابق به نسبت مناسبی دارند. نتایج حاصل از شبیه‌سازی های مختلف به ازای تنگ شدگی های 10، 20 و 25 درصدی مقطع کانال بیان گر این است که با افزایش تنگ‌شدگی مقطع، نوسانات سطح آب نیز بیش تر شده و بیش ترین ارتفاع در بالادست و کم ترین ارتفاع در پایین‌دست مربوط به آبشکن با ابعاد بزرگ تر است. علاوه بر این، گردابه‌ها نیز درطول بیش تری از قوس در ناحیه پایین‌دست آبشکن ظاهر می‌شوند.