شبیه سازی جریان شکست سد در کانال با وجود موانع ذوزنقه ای شکل جانبی

امواج سیلابی شکست سد، معمولا در امتداد کانال هایی با توپوگرافی های نامنظم انتشار می یابند که دارای پیچ و خم های متوالی و یا انبساط و انقباض های توپوگرافیکی ناشی از وجود موانع طبیعی است. هدف این مقاله بررسی اثر چنین مانعی روی موج حاصل از شکست سد است. به همین منظورجریان حاصل از شکست سد، روی یک کانال هموار منشوری با مقطع مستطیلی که در قسمت معینی از آن دو مانع ذوزنقه ای، سبب انقباض ناگهانی کانال می شوند، بررسی شد. جریان با استفاده از مدل آب کم عمق، به صورت دو بعدی و با استفاده از معادلات میانگین گیری شده رینولدز، به صورت سه بعدی شبیه سازی شد. برای شبیه سازی دو بعدی از کد محاسباتی CCHE2D و برای شبیه سازی سه بعدی از کد دینامیک سیالات محاسباتی Fluent استفاده شد. با استفاده از نتایج شبیه سازی های عددی، شکل و مراحل مختلف انتشار موج سیلابی را مورد مطالعه قرار گرفت و روی نحوه تشکیل و انتشار موج منفی ناشی از انقباض ناگهانی کانال بحث شد. همچنین برای بررسی صحت مدل های عددی بکاررفته، نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که مدل سه بعدی، جریان را با دقت معقولی شبیه سازی می کند در حالی که مدل دوبعدی آب کم عمق، تفاوت هایی را بویژه در پیش بینی نحوه انتشار جبهه موج منفی، با داده های آزمایشگاهی دارد.

Keywords:

شکست سد , آب کم عمق , رینولدز , موج منفی