شبیه سازی عددی اثر زاویه دریچه کشویی بر جریان و اندرکنش آن با بستر فرسایش پذیر پایین دست
نویسندگان
1 دانش آموخته دکتری مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران.
2 گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشگده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
3 دانشجوی دکتری مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی آب، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
doi
چکیده
پایداری سازههای هیدرولیکی یکی از مسائل مهمی است که همواره مورد توجه محققین میباشد. تغییرات بستر ناشی از جریان عبوری اطراف سازههای هیدرولیکی یکی از عوامل تأثیرگذار بر این پایداری است. در مطالعه حاضر آبشستگی و رسوبگذاری در پاییندست دریچه کشویی با زوایای مختلف (30، 45، 60 و 75 درجه) با استفاده از مدل عددی Flow-3D مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. نتایج این مدلسازی نشان داد که مدل عددی Flow-3D علاوه بر پیشبینی مقادیر حدی عمق و ارتفاع رسوبگذاری با شاخص آماری 9/0 R2=، در شبیهسازی شکل این تغییرات نیز نتایج قابل قبولی را ارائه میدهد. تغییرات بستر نشان داد که با افزایش زاویه تا 45 درجه عمق آبشستگی تا 4/3 برابر ضخامت جت جریان افزایش یافته، در حالی که برای زاویه 60 درجه با 8/2 برابر بازشدگی دریچه، حداقل مقدار را داراست. فاصله مقادیر حدی آبشستگی و رسوبگذاری برای زاویه 60 درجه در حدود 12 برابر ضخامت جت جریان و همچنین عرض و طول گردابه تشکیل شده در پاییندست دریچه به ترتیب برابر با بزرگای عمق جریان و 16 الی 17 برابر ضخامت جت جریان است. چرخش این گردابه در ناحیه بین خط جدایی جریان و دریچه، با سرعتی در حدود 10 درصد سرعت جت جریان به صورت پادساعتگرد محدود است. لذا دریچه 60 درجه با در نظر گرفتن عمق آبشستگی و ارتفاع رسوبگذاری، بهترین زاویه جهت طراحی است.