بررسی عددی میدان جریان در کانال مرکب مورب

پیش بینی رفتار جریان در رودخانه ها به ویژه در مواقع سیلابی و در هنگام ایجاد مقاطع مرکب بسیار مهم است. در پژوهش حاضر تلاش شده است با استفاده از ابزار دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) میدان جریان شامل توزیع عرضی سرعت متوسط درعمق، تنش برشی مرزی، نمودار های منحنی های هم سرعت، جریان های ثانویه و نیمرخ سطح آب در یک کانال مرکب مورب با زاویه اریب ۸۱/۳ درجه به صورت عددی شبیه سازی شود. برای این منظور از نرم افزار محاسباتی FLOW-۳D و مدل های آشفتگی گروه های دوباره نرمال شده (RNG) و شبیه سازی گردابه بزرگ (LES) استفاده شده است. نتایج شبیه سازی عددی در شش مقطع در طول کانال مرکب مورب با نتایج مطالعات آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج حاصله بیانگر آن است که مدل آشفتگی RNG عملکرد بهتری نسبت به مدل آشفتگی LES در تخمین ویژگی های مختلف جریان در کانال مرکب مورب داشته است. به نحوی که میانگین قدرمطلق درصد خطا (MAPE) بین نتایج مدل آشفتگی RNG و داده های آزمایشگاهی مورد بررسی در این پژوهش، برای پیش بینی توزیع عرضی سرعت متوسط در عمق برابر ۵۳/۶ درصد، تنش برشی مرزی برابر ۰۷/۱۲ درصد، توزیع دبی برابر ۵۹/۴ درصد و نیمرخ سطح آب برابر ۹۷/۱ درصد بوده است.