مطالعه عددی توزیع سرعت عمقی جریان، توزیع تنش برشی و جریان های ثانویه ایجاد شده در مقاطع مرکب پیچانرود با استفاده از مدل عددی فلوئنت

یکی از نکات مهم میدان جریان در مقاطع مرکب رودخانه ای که در طبیعت غالبا به صورت مئاندر (دارای پیچ و خم) می باشند و بندرت به صورت کاملا مستقیم می باشند، توزیع عرضی سرعت جریان است. به علت تغییرات متوالی شعاع انحناء، مشخصات جریان در مجاری مئاندری نسبت به مجاری مستقیم به طور قابل ملاحظه ای پیچیده تر است. روش های متفاوتی برای حل عددی توزیع عرضی سرعت جریان ارائه شده است که مبتنی بر معادلات دیفرانسیل ناویه- استوکس متوسط در عمق می باشند. مهم ترین روش در این زمینه، روش دوبعدی شیونو-نایت 1991 می باشد که کاربرد فراوانی در تحلیل جریان های سیلابی دارد. این روش برای مقاطع مستقیم و نزدیک به مستقیم ارائه شده است. . ابتدا نتایج سرعت جریان شبیه سازی شده در مقاطع مختلف کانال مرکب با استفاده از مدل های آشفتگی مختلف با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. بر اساس نتایج مدل آشفتگی تنش رینولذر کمترین خطا را نسبت به مدل های دیگر داشت. پس از صحت سنجی نرم افزار، جریانهای ثانویه شکل گرفته، فشار هیدرواستاتیک و تنش برشی در مقاطع مختلف کانال مرکب مورد بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه ها:

میدان سه بعدی جریان ، مقاطع مرکب پیچانرود ، فشار هیدرواستاتیک ، جریان ثانویه ، مدل عددی فلوئنت