فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

کالورت یکی از سازه­های اصلی جهت عبور جریان سطحی در راه­ها و خطوط ریلی است. جریان آب همراه با انتقال رسوبات و مواد زائد و شناور، سبب انسداد کالورت­ها و پس­زدگی آب، و در نتیجه کاهش ظرفیت انتقال سیلاب می­گردد. هدف اصلی این پژوهش مدل­سازی فیزیکی و شبیه­سازی عددی اثرات درصدهای مختلف انسداد در ورودی کالورت­ها بر هیدرولیک جریان بوده است. اثرات انسداد کالورت در 21 آزمون تجربی بررسی شد. برای تکمیل آزمون انسدادهای محتمل در کالورت، از مدل متن­باز OpenFOAM استفاده شد. سه سناریو انسداد با مساحت ورودی 20، 40 و 60 درصد شبیه سازی گردید. مدل ریاضی با داده­های مدل فیزیکی واسنجی شد. در شبیه­سازی جریان در انسدادهای مختلف دهانه کالورت، مدل تلاطم LES در OpenFOAM عملکرد بهتری نسبت به مدل­های تلاطم گروه RAS نشان داد. نتایج شبیه­سازی مشخصات جریان با کاربرد مدل تجاری FLOW-3D مقایسه و تائید گردید. نتایج برای سه جریان مختلف (40، 60 و 100 درصد از بده­ طراحی) نشان داد که در شرایط انسداد یکسان، نرخ افزایش تراز سطح آب بالادست برای بده­های کمتر، بیشتر از بده طراحی است. انسداد باعث تغییر در شدت تلاطم و تنش برشی در خروجی کالورت می­شود. برای بده طراحی با انسداد 40 درصد، میزان تنش برشی تا 10 برابر افزایش می یابد؛ که سبب آبشستگی بیشتری در آبراهه پایین­دست کالورت می گردد.