بررسی عددی مشخصات هیدرولیکی شیب‌شکن‌‌های قائم با وجود صفحات مشبک و واگرایی تدریجی دیواره

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای رشته عمران دانشگاه تبریز

2 دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

3 داشکده عمران - دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

doi
10.22060/ceej.2020.17779.6671
چکیده

در تحقیق حاضر، به بررسی مشخصات هیدرولیکی شیب­شکن­های قائم با صفحات مشبک و واگرایی تدریجی دیواره در پایین­دست آن با استفاده از نرم­افزار FLOW- 3D پرداخته شد. برای این منظور از صفحات مشبک با نسبت تخلخل­های 40 و 50 درصد، پنج نسبت واگرایی تدریجی به همراه سه ارتفاع شیب­شکن قائم در محدوده دبی مشخص استفاده گردید. مشخص شد که نتایج عددی با مدل آشفتگی RNG در مقایسه با k-εبه نتایج آزمایشگاهی نزدیک­تر است. همچنین با افزایش ارتفاع شیب­شکن از 15 به 25 سانتی­متر، E/E0Δبه دلیل شدت برخورد جت با کف، افزایش و yP/P  کاهش می­یابد. بیشینهE/E0 Δ­ مربوط به ارتفاع 25 سانتی­متر به میزان 51/60 درصد و کمترین آن برای ارتفاع 15 سانتی­متر به مقدار 44/25 درصد می­باشد. برای یک ارتفاع شیب­شکن ثابت با افزایش دبی،E/E0 Δ­ کاهش و yP/Pافزایش می­یابد. واگرایی دیواره­ موجب تلاطم در کناره­ها و توزیع غیریکنواخت عمق در پایین­دست آن می­شود و ضمن افزایش yP/Pو yd/P باعث افزایش 25 درصدیE/E0 Δ­ می­گردد. وجود صفحات مشبک در پایین­دست شیب­شکن­ باعث افزایش yP/P، yd/Pو همچنین افزایش 44 درصدیE/E0 Δ­ می­گردد. استفاده همزمان از واگرایی دیواره و صفحات مشبک در پایین­دست شیب­شکن­ها باعث افزایش 46 درصدیE/E0 Δ­ و کاهش yP/Pو yd/P می­شود. ثابت شد که سهم مشارکتی استفاده از صفحات مشبک در مقایسه با واگرایی تدریجی دیواره بیشتر است که با بکارگیری همزمان آن­ها،E/E0 Δ­ تا 33/5 درصد افزایش می­یابد.