بررسی پدیده انفجارآشفتگی اطراف آبشکن مستغرق در خم کانال

در تحقیق حاضر بررسی میدان جریان در نزدیک بستر اطراف آبشکن مستغرق قرار گرفته در قوس انجام شد. برای این منظور میدان جریان اطراف آبشکن های مستغرق با استفاده از دستگاه ADV اندازه گیری و بحث و بررسی در مورد پدیده انفجار آشفتگی در نزدیک بستر انجام شد. برای تحلیل دقیق میدان جریان نزدیک بستر از پارامترهای مختلف آماری و آشفتگی از جمله سرعت میانگین جریان، احتمال ایجاد پدیده های چهارگانه، زاویه اعمال پدیده های چهارگانه، میزان پایداری و تبدیل پدیده ها به یکدیگر، تنش های رینولدز و شار انرژی آشفتگی استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که ارتباطی بین میدان جریان و فرایند آبشستگی که توسط تحقیقات پیشین ارایه شده است، وجود دارد. شار انرژی آشفتگی، تخمین تنش های برشی وارد بر بستر، احتمال ایجاد پدیده ها و زوایای اعمال پدیده ها می توانند برای شناسایی نقاط مستعد آبشستگی استفاده شوند. تشکیل جریان های برگشتی در بالادست و پایین دست آبشکن موجب تقویت پدیده های اندرکنشی در این نواحی شده، در حالی که پدیده های بیرون رانی و جاروبی در ناحیه خارج از جریان های برگشتی سهم بیشتری داشته و در محدوده لایه برشی تشکیل شده در اطراف آبشکن قدرت بیشتری دارند. مقایسه بین فرایند انتقال رسوبات در اطراف آبشکن مستغرق با درصد استغراق کم و زیاد نشان داد که قدرت بیشتر تنش های برشی وارد بر بستر یکی از عوامل انتقال رسوبات از ناحیه نوک بالادست آبشکن با درصد استغراق کم می باشد، در حالی که در آبشکن با درصد استغراق زیاد افزایش تنش برشی وارد بر بستر در پایین دست آبشکن و در ناحیه برگشتی جریان، به دلیل ریزش جریان از تاج آبشکن موجب آبشستگی و حمل رسوبات توسط جریان برگشتی در این منطقه به سمت جان آبشکن و ته نشینی می شود. تفاوت موجود بین حداکثر مقادیر تنش های برشی وارد بر بستر بین آبشکن با درصد استغراق زیاد و کم و نیز بیشتر بودن شار انرژی آشفتگی در آبشکن با درصد استغراق کم در این نواحی می تواند قدرت بیشتر جریان برای آبشستگی در اطراف آبشکن با درصد استغراق کم و بزرگتر بودن حفره آبشستگی در اطراف این نوع آبشکن را توجیه کند.          

Keywords:

انفجار آشفتگی , آبشکن مستغرق , میدان جریان نزدیک بستر , پدیده های چهارگانه آشفتگی