بررسی عددی اثر شکل دماغه آبشکن بر ابعاد ناحیه جداشدگی و الگوی جریان در قوس 90 درجه با بستر صلب

مسیر رودخانه ها همواره تحت تغییر و دگرگونی بوده اند و فرسایش جداره ها، بستر رودخانه و رسوب گذاری در قسمت های دیگر از جمله این تغییرات می باشند. یکی از روش های تثبیت جداره های رودخانه استفاده از آبشکن می باشد. آبشکن ها که در عرض رودخانه و از طرف ساحل به سمت محور رودخانه امتداد یافته اند و با انحراف دادن جریان اصلی از برخورد آن با دیواره جلوگیری نموده، با ایجاد جریان های چرخشی و کاهش سرعت متوسط در پایین دست خود موجبات ته نشینی رسوبات در مجاورت ساحل را فراهم می کنند که به مرور زمان این عمل موجبات توسعه و تثبیت بیولوژیک دیواره های رودخانه می شود. آبشکن ها برحسب شرایط رودخانه ای و اهداف مورد نظر در شکل ها و انواع مختلف طراحی و اجرا می شوند. در این تحقیق به بررسی عددی اثر شکل دماغه آبشکن بر ابعاد ناحیه جداشدگی و میدان سرعت و پروفیل آزاد درمقطع عرضی حول آبشکن در موقعیت 45 درجه کانالی با قوس 90 درجه با نسبت انحنا (RC/B= 3) به صورت سه بعدی با استفاده از نرم افزار fluent پرداخته شده است. مدل سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی فلوم دانشگاه تربیت مدرس صحت سنجی شده است. برای این تحقیق از مدل آشتگی k-ε و حل معادلات به روش حجم محدود استفاده شده است. نتایج نشان دهنده این است که با تغییر شکل دماغه آبشکن از حالت صاف به حالت گرد کارایی آبشکن برای طول و عرض ناحیه جداشدگی به ترتیب به انداره 67/66 و 52 درصد موثر می باشد ،همچنین مقدارسرعت ماکزیمم نزدیک قوس داخلی و حجم ناحیه ی کم سرعت پایین دست آبشکن کاهش و ارتفاع آب در مقطع عرضی حول آبشکن افزایش می یابد.

Keywords:

آبشکن , قوس 90 درجه , الگوی جریان , مدلسازی عددی , fluen