فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

یکی از کارآمدترین انواع مستهلک کننده‌های انرژی در کانال‌های باز، سراشیب‌های بلوکی هستند که آنها را می‌توان نوع خاصی از شیب شکن‌های همراه با بلوک اغتشاشی، ولی با ساختار طبیعی و غیر سیمانی، در نظر گرفت. در آزمایشگاه‌ها برای بررسی رفتار جریان روی این سازه‌ها، مدل‌های فیزیکی مختلفی ساخته شده‌اند، که صرف نظر از هزینه و زمان‌بر بودن آزمایش‌ها، مشکلات ناشی از تغییرات مقیاس را نیز به همراه دارند. امروزه با استفاده از کدهای دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، رفتار هیدرولیکی سیال بررسی می‌شود. این مقاله در ابتدا به مروری بر طبقه‌بندی این سازه‌ها از نظر ساختار و زبری پرداخته و سپس شکل‌گیری انواع وضعیت جریان بر روی آنها را بررسی می‌نماید. در ادامه نیز به شبیه‌سازی جریان بر روی یکی از انواع سراشیب‌های بلوکی پرداخته شده و مکانیزم استهلاک انرژی بر روی آن بررسی می‌شود. برای این منظور در این مطالعه از نرم‌افزار FLOW-3D با فرض تراکم ناپذیر بودن سیال، مدل سطح آزاد VOF برای استخراج سطح آزاد جریان و مدل آشفتگی شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ (LES) استفاده شده است. نتایج حاکی از استهلاک انرژی بیشتر برای آشفتگی بیشتر جریان و افزایش آشفتگی با تشکیل جریان برگشتی است. در نتیجه استهلاک انرژی به ترتیب در جریان غیر مستغرق و سپس در حالت-های تداخل دنباله‌ها و زبری منفرد از جریان مستغرق بیشتر است. برای افزایش بیشتر استهلاک باید یا تا حد امکان از مساحت مقطع عرضی موثر کاست و یا با ثابت نگه داشتن مقطع عرضی موثر و حجم دبی عبوری، استغراق عوامل زبری را کاهش داد.