مطالعه عددی الگوی جریان و آبشستگی پیرامون آبشکن T شکل مستقر در قوس 90 درجه با بستر تعادل یافته (یادداشت تحقیقاتی)

نوع مقاله: یادداشت تحقیقاتی

نویسندگان

1 استادیار سازه‌های هیدرولیکی، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر

2 داشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر

3 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر

چکیده

در این مقاله به بررسی عددی الگوی جریان و آبشستگی پیرامون آبشکن T شکل مستقر در قوس 90 درجه با بستر متحرک با استفاده از نرم‌افزار SSIIM پرداخته شده است. کانال مورد مطالعه یک کانال 90 درجه و با شعاع انحنای مرکزی 4/2 متر می‌باشد که یک آبشکن T شکل و با نسبت طول بال به جان معادل 1 در موقعیت 45 درجه از ساحل خارجی (برای تعیین الگوی جریان) قرار گرفته است و برای تعیین الگوی آبشستگی نسبت طول بال به جان آبشکن متفاوت و از 25/0 تا 25/1 برابر در نظر گرفته شد. مقایسه نتایج حاصل از مدل‌سازی عددی با استفاده از نرم‌افزار 1SSIIM با داده‌های آزمایشگاهی نشان دهنده مطابقت مطلوب بود. تغییرات نیمرخ عرضی بستر ناشی از اثر طول بال به جان آبشکن، تغییرات عمق آبشستگی بیشینه و همچنین مؤلفه‌های سه بعدی سرعت جریان در مقاطع مختلف مقایسه شد. نتایج نشان داد که مقدار آبشستگی برای نسبت طول بال به جان معادل 25/1، کمترین مقدار را دارد و محدوده تغییرات عمق آبشستگی بیشینه بین 29/1 تا 42/1 برابر عمق جریان در بالادست می‌باشد. همچنین مشاهده شده که در پایین‌دست آبشکن دو گردابه که جهت یکی از آن‌ها ساعتگرد و دیگری پادساعتگرد است، به وجود می‌آید.

کلیدواژه‌ها


معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رییس‌جمهور (1388). "راهنمای طراحی، ساخت و نگه‌داری آبشکن‌های رودخانه‌ای"، نشریه شماره 516.

واقفی م.، قدسیان م. و صالحی نیشابوری ع. (1387). "مطالعه آزمایشگاهی الگوی جریان سه بعدی و آبشستگی در قوس 90 درجه"، مجله علمی و پژوهشی هیدرولیک ایران، دوره 3، شماره 3، ص.ص. 41-57.

واقفی م.، قدسیان م. و صالحی نیشابوری ع. (1388). "بررسی آزمایشگاهی اثر شعاع انحنا و موقعیت استقرار آبشکن‌های T شکل در قوس 90 درجه بر میزان آبشستگی اطراف آنها"، مجله علمی و پژوهشی هیدرولیک ایران، دوره چهارم، شماره 1، ص.ص. 91-107.

واقفی م. و قدسیان م. (1389). "تأثیر استقرار آبشکن T شکل بر توپوگرافی پایین‌دست بستر قوس 90 درجه"، مجله علمی و پژوهشی دانشگاه فردوسی مشهد، سال بیست و دوم، شماره 1، ص.ص. 128-113.

Ettema R. and Muste M. (2004). "Scale effect in flume experiments on flow around a spur dike in flat bed channel", Journal of Hydraulic Engineering. Vol. 130, No. 7, pp. 635-646.

Giri S., Shimizu Y. and Surajata B. (2004). "Laboratory measurement and numerical simulation of flow and turbulence in a meandering-like flume with spurs". Flow Measurement and Instrumentation. No. 15, pp. 301-309.

 

Ghodsian M. and Vaghefi M. )2009). "Experimental study on scour and flow field in scour hole around a T shaped spur dike in a 90° bend", International Journal of Sediment Research. Vol. 24, No. 2, pp. 145-158.

NajiAbhari M., Ghodsian M., Vaghefi M. and Panahpur N. (2010). "Experimental and numerical simulation of flow in a 90 bend", Flow Measurement and Instrumentation, Vol. 21, No. 3, pp. 292-298.

Olsen N, R, B (2004). "A three dimensional numerical model for simulation movement in water intakes with multi block option", Department of Hydraulic and Environmental Engineering, The Norwegian University of Science and Technology.

Vaghefi M., Ghodsian M. and Salehi Neyshabouri S.A.A. (2009). "Experimental study on the effect of a T shaped spur dike length on scour in a 90o channel", The Arabian Journal for Science and Engineering.Vol. 34, No. 2B, pp. 337-348.

Vaghefi M., Ghodsian M. and Salehi Neyshabouri S.A.A. (2012). Experimental study on scour around a T-Shaped spur dike in a channel bend. Journal of Hydraulic Engineering. Vol. 138, No. 5, pp. 471-474.