بررسی عددی اثرات زاویه واگرایی بستر سیلابی غیر منشوری بر سرعت جریان در مقطع عرضی کانال های مرکب

غیرمنشوری بودن کانال اصلی و سیلاب دشت ها در کانال مرکب و اندرکنش شدید جریان کم سرعت سیلاب دشت ها در عبور از روی جریان پرسرعت کانال اصلی، موجب شکل گیری جریان های ثانویه می شود. تاکنون مطالعات جامعی در مورد تغییر زاویه واگرایی سیلاب دشت ها به صورت مدل عددی و فیزیکی صورت نگرفته و به علت تاثیرگذار بودن این پارامتر، ضرورت بررسی آن مشخص می گردد. در پژوهش حاضر سعی شده با استفاده از مدل سه بعدی Ansys-Fluent، هیدرولیک جریان در مقاطع مرکب با سیلاب دشت های واگرا به ازای پنج زاویه واگرایی ۳، ۶، ۹، ۱۲ و °۱۵ و در سه مقطع ۲، ۸ و m ۱۴ با مدل آشفتگیk-ε  استاندارد و روش (VOF) شبیه سازی شود. شرایط مرزی استفاده شده در این پژوهش، مرز ورودی نرخ جرمی جریان، مرز خروجی به صورت خروجی فشار، مرزهای جامد به صورت دیوار بدون لغزش و بدون زبریو مرز بالایی کانال به صورت دیوار بدون لغزش و بدون زبری بود. نتایج بررسی دقت پیش­بینی سرعت میانگین عمقی در مقطع m ۱۴ کانال نشان داد که در کلیه مقاطع کانال، نتایج مدل سازی­ها در محدوده مجاز خطای تعریف شده برای مدل­های عددی قرار دارند که نشان دهنده تطابق مناسب نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی می باشد. نتایج نشان داد که بیش ترین سرعت در کانال با زاویه واگرایی °۳ اتفاق می افتد و هر چه زاویه واگرایی بیش تر شود، سرعت کم تر می شود. همچنین حداکثر تنش برشی در کانال با زاویه واگرایی سه درجه و کم ترین تنش برشی در زاویه واگرایی °۱۵ می باشد. عمق آب با زاویه واگرایی کم تر، بیش تر است و هر چه زاویه واگرایی بیش تر می شود عمق آب کم تر می شود.

Keywords:

انسیس فلوئنت , زاویه واگرایی , سیلاب دشت واگرا , کانال غیرمنشوری , VOF