مطالعه آزمایشگاهی و عددی الگوی جریان و شدت تلاطم در نواحی مرده کناری در یک کانال متقارن
نویسندگان
1 گروه آموزشی علوم مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد
2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا. همدان. ایران.
3 دانشجو گروه مهندسی و علوم آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران.
4 پروفسور، گروه مکانیک، دانشکده مکانیک (IRDL)، دانشگاه UBO، برست، فرانسه.
doi
چکیده
نواحی مرده کناری جزء مناطق ذخیره اصلی در محیط زیست رودخانه هستند که تبادل جریان در کانال اصلی میتواند نوع جریان در این نواحی را به شدت تحت تاثیر خود قرار دهد. در پژوهش حاضر مطالعه آزمایشگاهی و عددی برای شبیه سازی جریان در یک کانال متقارن، شامل ده ناحیه مرده منظم در دو طرف کانال انجام گرفت. سرعت جریان سطحی در نواحی مرده دارای ابعاد مختلف با استفاده از روش پردازش تصویر اندازهگیری شد. برای مدل سازی عددی جریان نیز از مدل عددی STARCCM+ تحت مدل تلاطمی LES استفاده گردید. در نهایت الگوی جریان و نمودار شدت تلاطم برای دادههای آزمایشگاهی و محاسباتی مدل عددی ترسیم گردید. نتایج نشان داد که بیشینه شدت تلاطم در مرز ناحیه مرده و کانال اصلی ایجاد میشود و همچنین مقدار آن با کاهش نسبت ابعاد حفره افزایش مییابد. بیشینه شدت تلاطم در نواحی با ابعاد بزرگتر (نسبت ابعاد کمتر از یک) سه برابر بیشینه شدت تلاطم در نواحی با ابعاد کوچکتر (نسبت ابعاد بزرگتر از یک) بود. همچنین نوع گردابههای ایجاد شده در نواحی با ابعاد بزرگتر، به شدت تحت تاثیر شکل کانال قرار گرفت و گردابه اولیه مشاهده نشد. اما در نواحی با ابعاد کوچکتر، گردابه اولیه و ثانویه تشکیل گردید.
