فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

انرژی جنبشی زیاد جریان فوق بحرانی خروجی از سرریزها، مجراهای میانی و تحتانی در بدنه سدها که اغلب بصورت جت طراحی می‌شوند، در تعامل با بستر فرسایش پذیر می‌توانند پایداری سازه‌های واقع شده در مسیر آنها را به مخاطره اندازند. هدف از پژوهش حاضر، بررسی مکانیزم جریان و آبشستگی ناشی از عملکرد همزمان جت‌های ریزشی و دیواره است. بدین منظور الگوی جریان و آبشستگی ایجاد شده ناشی از برخورد جت‌ها با استفاده از مدل عددی Flow3D شبیه‌سازی شده است. پس از صحت سنجی نتایج مدل عددی با داده‌های آزمایشگاهی، بردارهای سرعت، جریان‌های ثانویه ناشی از برخورد جت‌ها، پارامترهای هندسه آبشستگی شامل عمق و طول حفره آبشستگی و نیز ارتفاع برآمدگی، از شروع آبشستگی تا زمان تعادل بستر در زمان‌های متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل الگوی جریان نشان داد با برخورد دو جت، یک جریان گردابی ساعتگرد در محل برخورد جت ها تشکیل می‌شود که منجر به فرسایش بستر رسوبی می‌شود. با گذشت زمان و تجمع رسوبات در پایین دست چاله آبشستگی، جدایش جریان در بالای برآمدگی اتفاق می‌افتد و یک جریان گردابی پادساعتگرد در بالادست برآمدگی بوجود می‌آید. بررسی مکانیزم آبشستگی نشان داد بیشترین نرخ فرسایش در مراحل اولیه فرآیند آبشستگی اتفاق می‌افتند، به‌طوریکه در 15 درصد ابتدایی زمان تعادل شبیه سازی، به ترتیب 80، 67 و 76 درصد بیشینه طول، عمق و عرض آبشستگی رخ داده است. نتایج بدست آمده از مدل عددی به ترتیب با خطای 86/1، 7/7 و 31 درصد پارامترهای بیشینه عمق، طول و ارتفاع برآمدگی را در مقایسه با مقادیر آزمایشگاهی پیش‌بینی نمودند.