بررسی عددی سرعت جریان و تنش برشی در کانال مرکب مستطیلی زبر با سیلاب دشت منفرد

جریان در کانال ها با مقاطع مرکب به دلیل اختلاف معنی دار سرعت بین کانال اصلی و سیلاب دشت از نظر ساختاری تفاوت نسبتا زیادی با جریان در مقاطع ساده دارند. در تحقیق حاضر با استفاده از نرم افزار FLOW3D جریان در کانال مرکب مستطیلی زبر با یک سیلاب دشت مورد مطالعه قرار گرفت. هندسه مدل از روی کانال آزمایشگاهی (Bousmar, 2002) انتخاب و صحت سنجی نتایج حل عددی با مقایسه پارامتر سرعت متوسط جریان انجام پذیرفت. هدف این تحقیق بررسی اثرات زبری، عمق و عرض نسبی بر توزیع سرعت جریان، تغییرات تنش برشی بستر و محل حداکثر تنش در مقطع کانال مرکب بوده و شبیه سازی جریان برای 3 نوع زبری نسبی 1 ، 2 و 2/9 انجام شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد میزان اختلاف سرعت جریان بین کانال اصلی و سیلاب دشت به عنوان مولد تنش برشی و جریان های ثانویه در این مقاطع، با افزایش 3 برابری زبری نسبی برای مدل A، 33/5 درصد و برای مدل B 15/12 درصد افزایش یافته است. در حالی که با افزایش 65 درصدی پارامتر عمق نسبی (از 0/2 به 0/33) این اختلاف برای دو مدل A و B به ترتیب 36/32 و 35/87 درصد کاهش داشته است. بنابراین به نظر می رسد برای زبری های نسبی زیاد به کارگیری مدل B را مناسب تر باشد. هم چنین با افزایش عمق نسبی از 0/2 به 0/33 در انواع زبری های نسبی مطالعه شده، محل حداکثر تنش برشی برای هر دو مدل از کانال اصلی به سیلاب دشت تغییر می یابد.