فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

تخمین سرعت متوسط عمقی و شدت آشفتگی برای شناسایی وجود جریان­های ثانویه، شکل و موقعیت آن از اهمیت زیادی در علم هیدرولیک و مهندسی رودخانه برخوردار است. جریان­های ثانویه تابع عواملی همچون شکل زبری بستر کانال، شیب کانال و تنش برشی می­باشد. مطالعه حاضر به بررسی اثر شکل زبری بر الگوی جریان ثانویه با مدل­سازی عددی در نرم­افزارFLOW 3D با مدل آشفتگی RNG پرداخته است. در نتایج بدست آمده از بررسی­های سرعت متوسط، میانگین خطای حاصل برای حدفاصل زبری­های مثلثی 94/9% و برای روی تاج زبری 71/3% بود و در مورد سرعت برشی، میانگین خطای حاصل برای زبری مثلثی در سه مقطع در راستای کانال 37/6% حاصل گردید که نشان از توافق خوب مدل عددی با مدل آزمایشگاهی مرجع است. شرایط جریان در کانال برای سه نوع شکل زبری (مستطیلی، ذوزنقه­ای با زاویه داخلی 80 درجه و ذوزنقه­ای با زاویه داخلی 55 درجه) که بیشترین کاربرد را در سازه­های هیدرولیکی دارا می­باشند طراحی و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی شدت آشفتگی، جریان­های ثانویه عرضی و انرژی جنبشی آشفتگی نشان از تاثیر بیشتر زبری ذوزنقه­ای با زاویه داخلی 55 درجه نسبت به دو شکل دیگر زبری را نشان داد. میزان اختلاف شدت آشفتگی در زبری ذوزنقه­ای با زاویه داخلی 55 درجه نسبت به زبری مثلثی 54/4% بود. محل تشکیل مرکز هسته سلول­ها در عمق تقریبی2/0 متر شروع شده بود. انرژی جنبشی آشفتگی با هسته مرکزی در بالای سطح زبری با مقدار تقریبی 0002/0 برای تمام زبری­ها شروع شده، اما محل قرار گیری آن با توجه به هندسه زبری متفاوت می­باشد.