برآورد ضریب پسا برای آبشکن های توری سنگی با درصد تخلخل های متفاوت با استفاده از اندازه گیری آزمایشگاهی میدان جریان و حل معادلات ناویر استوکس

آبشکن­ ها دیواره ­های عرضی هستند که در کنار ساحل رودخانه، ساخته شده و به حفاظت دیواره­ ها کمک می ­کنند. از نظر هیدرودینامیکی، تقابل بین آبشکن های متخلخل واقع در مسیر جریان و سیال اطراف آن پیچیده بوده و محاسبات نیرو بر روی آن­ها از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. در این تحقیق با استفاده از روش جدیدی، در ترکیب نتایج آزمایشگاهی با حل عددی، میدان سرعت جریان پیرامون آبشکن های توری­سنگی با تخلخل های متفاوت، در آزمایشگاه اندازه ­گیری شده و با داشتن میدان جریان، بروش عددی، معادلات میانگین زمانی ناویر-استوکس (Time-Averaged Navier-Stokes equation) برای جریان آشفته حل می­ شوند و توزیع میدان فشار پیرامون آن­ها به ­دست می­ آید. سپس با استفاده از میدان فشار نیروی درگ (Drag force) وارد بر آبشکن ها و ضریب درگ بررسی می ­شود. شبکه ­بندی این پژوهش از نوع شبکه ­بندی جابه­ جا شده پسرو سه ­بعدی غیریکنواخت می ­باشد. نتایج نشان داد که جدایش جریان برای آبشکن ها با افزایش تخلخل کاهش می یابد. همچنین با افزایش درصد تخلخل، نیرو و ضریب درگ کاهش یافته و در نهایت ضریب دراگ براساس درصد تخلخل آبشکن ها، با برازش منحنی درجه سوم ارائه شد.

Keywords:

آبشکن توری سنگی , درصد تخلخل , معادلات میانگین زمانی ناویر- استوکس , توزیع فشار , نیروی پسا , ضریب پسا