بررسی تاثیر رژیم جریان و هندسه کانال بر روی تنش برشی و فشار در کانال های روباز ذوزنقه ای شکل با پوشش بتن پارچه ای

استفاده روز افزون مصالح پیش ساخته در پروژههای عمرانی سرعت بیشتری گرفته است. یکی از این محصولات که در پوشش کانال های آب استفاده میشود بتن پارچه ای است. جریان آب در کانال، باعث ایجاد نیرویی در جهت حرکت آب بر سطح بستر کانال می شود. این نیرو، ایجادکننده تنش برشی بر روی سطح مرطوب شده کانال است. تنش ها از اهمیت زیادی برخوردار هستند زیرا باعث آب شستگی و آسیب رساندن به پوشش کانال ها خواهد شد. همچنین فشار هیدرو استاتیک نوع دیگری از نیروهایی است که در کانال های روباز وجود دارد و به پوشش سطح کانال ها وارد می شود. در این تحقیق ابتدا جریان های کانال های روباز در مقطع ذوزنقه ای تحت ۹ سناریو شبیه سازی شده است که شامل ۳ هندسه متداول کانال در حالت مسیر مستقیم ، مسیر دارای انحنا و انحراف و نهایتا مسیر کانال دارای تغییر ارتفاع در کف کانال است. در هر یک از حالات جهت محاسبه تنش های برشی ۳ رژیم مختلف جریان به همراه مدل سازی آشفتگی جریان موردبررسی قرارگرفته است. این کار با استفاده از نرم افزار FLOW-۳D و نرم افزارهای جانبی Matlab و excel صورت گرفته است. برای بررسی فشار از سه گره محاسباتی در طول کانال استفاده شده است و نتایج در هر رژیم جریان موردبررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد که با تغییر رژیم جریان به حالت فوق بحرانی میزان تنش برشی ایجادشده در کف و دیواره کانال افزایش می یابد. همچنین انحراف در مسیر کانال باعث رشد چشمگیر تنش برشی در کانال روباز ذوزنقه ای می شود.

کلیدواژه ها:

بتن پارچه ای ، کانال روباز ، کانال ذوزنقه ای ، هندسه کانال ، تنش برشی