شدت آشفتگی و تنش برشی جداره در کانال مرکب پیچان تحت اثر تغییر ضریب خمیدگی

کانال های مرکب مقاطع هیدرولیکی می باشند که از دو بخش کانال اصلی و سیلاب دشت تشکیل یافته اند. در رودخانه های پیچان، با گذشت زمان و حرکت جانبی پیچ ها، میزان پیشروی قوس بیرونی افزایش یافته و مقدار سینوسیتی یا خمیدگی در پلان گسترش می-یابد. در این رودخانه ها، انحنای بخش های پیچان با پارامتر بی بعدی به نام عدد سینوسیتی تعریف می شود که عبارت از نسبت طول پیچان کانال اصلی به طول دشت سیلابی می باشد. با افزایش عدد سینوسیتی، شیب، سرعت جریان و ظرفیت انتقال دبی رودخانه کاهش می یابد. در نتیجه، خطر سیلابی شدن به طور قابل توجهی افزایش یافته و در هنگام بروز سیلاب، سطح آب از مقطع اصلی رودخانه فراتر رفته و وارد دشت های سیلابی آن می شود. آگاهی از توزیع تنش برشی جداره و شدت آشفتگی جریان در عرض رودخانه برای پیش بینی تغییرات هندسی مقطع و مورفولوژی بستر ضرروی است. در این تحقیق با استفاده از نرم افزارFlow3D که یک نرم افزار قوی در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی می باشد، به بررسی توزیع سرعت در نزدیک بستر، تنش برشی جداره، شدت و انرژی آشفتگی درکانال اصلی پیچان رود تحت تاثیر اعداد سینوسیتی مختلف پرداخته شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی نشان می دهد که با افزایش عدد سینوسیتی کانال از 1 به 1/641، سرعت در نزدیکی بستر و تنش برشی کاهش یافته و شدت و انرژی آشفتگی افزایش می یابد، به طوری که حداکثر مقدار پارامترهای فوق در تمامی کانال مرکب پیچان در قوس داخلی رخ می دهد.

Keywords:

کانال مرکب , پیچان , عدد سینوسیتی , تنش برشی جداره , شدت آشفتگی جریان , Flow3D