مدل سازی عددی جریان عبوری از دریچه های کشویی در تمام دامنه استغراق

در این تحقیق با به کارگیری یک مدل عددی دوبعدی، هیدرولیک جریان عبوری از دریچه های کشویی در شرایط مستغرق شناسایی شد و نتایج حاصل با روابط موجود و داده­های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. داده های آزمایشگاهی مورد استفاده در این تحقیق گستره مناسبی از جریان با استغراق پایین تا استغراق کامل را پوشش می دهند. مدل سازی عددی با استفاده از جعبه ابزار  صورت گرفت. برای اعمال اثرات آشفتگی، مدل  استاندارد به کار گرفته شد. همچنین، شناسایی سطح آزاد جریان به کمک روش حجم سیال صورت گرفت. نتایج حاصل به صورت پروفیل سطح آب، الگوی توزیع سرعت در عمق، وضعیت جریان رو به جلو و جریان برگشتی در ناحیه مستغرق بعد از دریچه، استخراج و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. پروفیل های سطح آب و توزیع سرعت با درستی مناسبی شبیه سازی شد. در بررسی پروفیل های سرعت بدون بعدشده، ملاحظه شد که در نزدیک سطح جریان، به دلیل اثر جریان های زیرسطحی که در مدل دوبعدی لحاظ نشده است، سرعت محاسبه شده از مدل بیشتر از سرعت اندازه گیری شده است. اختلاف نتایج حاصل از مدل با داده های آزمایشگاهی روی پارامترهای عمق جریان روبه جلو و عمق پایاب، نشان دهنده تاثیر نسبت استغراق روی این مولفه های جریان است. در ناحیه جریان توسعه یافته پایاب دریچه مستغرق، اختلاف بین نتایج مدل دوبعدی با اندازه گیری های آزمایشگاهی کاهش یافت که می توان آن را به کاهش اثرات آشفتگی و نزدیک شدن به جریان دو بعدی در نقاط دورتر در پایین دست دریچه نسبت داد. پیشنهادهایی در خصوص نحوه تعیین شرایط مرزی در بسته  مطرح گردید.

Keywords:

دریچه کشویی , مستغرق , مدل عددی , مدل آشفتگی