بررسی اثر سازه هوادهی بر الگوی جریان و قدرت جریان ثانویه و توزیع تنش برشی در قوس ملایم 90 درجه

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز

3 دانشکده مهندسی آب و محیط زیست دانشگاه شهید چمران اهواز

4 دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز

5 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه لوزان سوئیس

doi
10.22034/jcee.2020.11225
چکیده

یکی از روش ­های نوین حفاظت از قوس رودخانه ­ها استفاده از سازه هوادهی (Air bubble screen) است. در این مقاله به مطالعه تأثیر سازه هوادهی بر الگوی جریان و قدرت جریان ثانویه و تنش برشی بستر در یک قوس ملایم 90 درجه همراه با سازه هوادهی پرداخته شده است. در انجام این آزمایش­ ها برای اندازه­ گیری سرعت از دستگاه سرعت ­سنج الکترومغناطیس سه­ بعدی استفاده شده است. مقایسه بین کانتورهای (Countors) سرعت طولی در طول قوس انجام شده و مقادیر قدرت جریان ثانویه و الگوی آن و همچنین تنش برشی بستر موردبررسی قرار گرفت. نتایج بیانگر آن است که در حضور سازه هوادهی الگوی توزیع سرعت و تنش برشی اصلاح شده و مکان بیشینه سرعت و تنش برشی از قوس بیرونی دور شده و به میانه کانال منتقل می­ شود. الگوی جریان ثانویه نشان­ دهنده وجود یک سلول جریان ثانویه در خلاف جهت سلول ناشی از انحنا است و همچنین قدرت جریان ثانویه نیز کاهش یافت. با توجه به نتایج ارائه‌شده انتظار می­رود مکان وقوع بیشینه آب‌شستگی که منطبق بر مکان بیشینه سرعت و تنش برشی است از قوس بیرونی دور شده و به میانه فلوم منتقل شود.