شبیه سازی اثر اختلاف رقوم بستر بر الگوی جریان در محل تلاقی دو کانال با استفاده از مدل Flow-۳D

دینامیک جریان در تلاقی رودخانه­ها به­دلیل ایجاد ناحیه جداشدگی جریان و الگوهای چرخشی ثانویه در پایین­دست تلاقی پیچیده می­باشد. هدف تحقیق حاضر بررسی سه بعدی اثر اختلاف رقوم بین دو شاخه و نسبت دبی بر دینامیک جریان در محل تلاقی آن­ها با استفاده از مدل عددی Flow-۳D می­باشد. برای رسیدن به این هدف، چهار نسبت دبی (۲/۰، ۳۳/۰، ۵/۰ و ۶۷/۰) و چهار نسبت اختلاف رقوم (۰، ۱/۰، ۲/۰ و ۳/۰) در یک تلاقی با زاویه ۹۰ درجه مورد استفاده قرار گرفت. در این تحقیق پارامترهایی چون ابعاد ناحیه جداشدگی، الگوی جریان، تراز آب، لایه اختلاط و الگوی سرعت مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که تغییر در تراز بستر دو کانال، الگوی جریان را تغییر خواهد داد؛ به­طوریکه اندازه ناحیه جداشدگی جریان در محل تلاقی­های همکف و غیرهمکف متفاوت بود. ناحیه جداشدگی جریان در نزدیک بستر فقط برای تلاقی همکف مشاهده گردید و در حالت غیرهمکف این ناحیه اتفاق نیفتاد. با افزایش اختلاف رقوم نسبی، طول و عرض ناحیه جداشدگی به ترتیب افزایش و کاهش می­یابد. همچنین با افزایش اختلاف رقوم، تراز آب در کانال اصلی (در بالادست تلاقی) افزایش و در شاخه فرعی کاهش می­یابد. علاوه بر آن، افزایش اختلاف رقوم باعث افزایش انرژی تلاطمی جریان در تلاقی گردید که مقدار آن در تلاقی غیرهمکف (z/y۳=۰.۳) ۳۴/۱ برابر همکف می­باشد.

Keywords:

انرژی تلاطم , تلاقی رودخانه , دینامیک جریان , لایه اختلاط