بررسی پرش هیدرولیکی در جریان های حاوی ذرات بار بستر (بستر فرسایش ناپذیر)

پرش هیدرولیکی، از نوع جریان های متغیر سریع است و زمانی اتفاق می افتد که جریان در قسمتی از مسیر خود بنا بر شرایط و موقعیت کانال از حالت فوق بحرانی به زیربحرانی تبدیل شود. پرش در مسیر حرکت جریان در رودخانه ها به واسطه تغییر زبری و یا تغییر شیب نیز اتفاق می افتد. با اینکه مطالعات آزمایشگاهی متعددی در خصوص پرش صورت گرفته است، اما توجه به نرخ رسوب گذاری، کمتر موردتوجه محققان بوده است. در این تحقیق ضمن مدلسازی پرش بر روی یک بستر فرسایش ناپذیر، تاثیر آن بر نرخ انتقال رسوب مورد ارزیابی قرار میگیرد. همچنین یکی از کاربردهای این تحقیق نیز می تواند در نحوه رفتار جریان در ورودی به مخازن سدها و الگوی رسوبگذاری در دلتای ورودی می باشد. در این تحقیق پرش هیدرولیکی بر روی بستر فرسایش ناپذیر با استفاده از مدل آشفتگی RNG و مدلسازی عددی به صورت سه بعدی شبیه سازی شد و میزان رسوب بستر در طول جریان تعیین گردید. نتایج نشان داد که مدل های آشفتگی RNG برای پیش بینی میزان رسوب در طول پرش هیدرولیکی بر روی بستر فرسایش ناپذیر مناسب می باشند. در این راستا یک مورد نمونه آزمایشگاهی بستر فرسایش ناپذیر موردبررسی قرار گرفت و مدل سازی آن توسط نرم افزار انجام شده و با داده های آزمایشگاهی نسبت به صحت سنجی آن اقدام شده است. مدل سازی ها برای دبی های با مقادیر بین ۰/۰۳ مترمکعب بر ثانیه تا ۰۰/۱۷ مترمکعب بر ثانیه و عدد فرود ۲/۵ تا ۱/۵ انجام شد. خطای نسبی متوسط مقادیر بدست آمده از مدل های عددی و اندازه گیری شده ۰ تا ۲۳ درصد است.

Keywords:

پرش هیدرولیکی , نرم افزار Flow–۳D , مدلسازی , بستر فرسایش ناپذیر