پیشنهاد و مطالعه عددی رفتار قوس های مرکب با شعاع متغیر و مقایسه با قوس با شعاع ثابت جهت بررسی کاهش آثار سوء آن

وجود قوس در کانالها امری اجتناب ناپذیر است که میتوانند تغییرات متعددی از نقطه نظر هیدرولیکی بوجود آورند، مانند تغییرات سرعت و سطح آب، جریان های ثانویه و مارپیچی، آبشستگی بستر و سایر موارد. در یک تقسیم بندی قوسها در دو دسته تند و ملایم قرار میگیرند که مخاطرات ذکر شده در قوسهای تند شدیدتر می باشد. از همین رو مراجع مختلف در تعیین هندسه قوس حداقل شعاع انحنای بزرگی را برای کاهش این آثار پیشنهاد می نمایند که رعایت آنها به جهت وجود توپوگرافی پیچیده و یا مسایل اقتصادی همیشه امکان پذیر نیست. شکل واقعی رودخانه ها در بسترهای آبرفتی به علت فرسایش کناره ها و بستر پیچیده و متغییر است، از آنجمله تغییر سطح مقطع و تغییر شعاع انحناء میباشد. در این پژوهش به بررسی تغییرات متوالی شعاع انحناء در قوس ۱۲۰ درجه پرداخته میشود، که میتواند در نتیجه شرایط طبیعی و توپوگرافی بوجود آمده و یا عمداً همان گونه که در راهسازی از قوس های مرکب و کلوتئیدی استفاده می شود، این تغییر و در جهت کاهش اغتشاشات و آثار سوء قوس تند بوجود آمده باشد. نوع تحقیق، استفاده از مدل سازی عددی بوده که مبتنی بر نرم افزار فلوئنت می باشد. ابتدا مدل عددی با داده های آزمایشگاهی مقایسه و صحت سنجی می شود، سپس به بررسی قوس های متعدد با شعاع انحناهای ترکیبی پرداخته می شود. بررسی نتایج حاکی از تغییر الگو و تعدیل در مقادیر سرعت، تغییر سطح آب، تنش برشی و جریان ثانویه می باشد که در اثر ترکیب دو رفتار متفاوت قوس های تند و ملایم می باشد.

Keywords:

کانال روباز , قوس تند , قوس مرکب , الگوی جریان