بررسی و مقایسه موردی رفتارهای دیواره های آبشکن در کانال های مختلف با ابعاد متفاوت، با استفاده از نرم افزار ANSYS FLUENT

حفاظت مکانیزم رودخانه ها به گونه ای است که مقطع یک رودخانه به مرور زمان دچار تغییرات شدید می گردد. این تغییرات به ویژه در قوس رودخانه ها مشهودتر است. فرآیندهای فرسایش ساحل به طور مستقیم به مهاجرت جانبی آبراهه های آبرفتی مربوط می شود. اندرکنش نیروهای فعال حاصل از جریان آب و نیروهای مقاوم به جریان ناشی از مواد بستر باعث فرسایش ساحل می شود. در قوس رودخانه، نیروهای هیدرودینامیکی جریان های ثانوی را به وجود می آورند که خطوط جریان سطحی را به سمت ساحل بیرونی و خطوط جریان نزدیک به بستر را به سمت ساحل داخلی منحرف می سازند. در مقطع جریان در امتداد قائم، خطوط جریان مجاور ساحل بیرونی به طرف پایین و خطوط جریان پشته متمرکز داخلی به طرف بالا هستند. در نتیجه پایداری ذره در نزدیکی ساحل خارجی بهم می خورد و بستر رودخانه گود می شود و از طرف دیگر در مجاورت پشته متمرکز داخلی به پایداری ذره اضافه می شود و تراز بستر افزایش پیدا می کند. آبشستگی در پنجه ساحل خارجی، خط القعر را به سمت ساحل بیرونی قوس جابجا می کند و شیب ساحل را افزایش می دهد که در نهایت به شکست ساحل منتهی می شود. در پژوهش حاضر به بررسی رفتارهای دیواره های آبشکن در دو کانال مختلف با دو طول متفاوت 10/5 و 18 متر، با نرم افزار ANSYS FLUENT پرداخته شده است و نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزایش فاصله میان آبشکن ها، عمدتا0 سرعت بین آنها نیز افزایش می یابد. آبشکن جاذب، مخرب ترین حالت کاربرد آبشکن ها، هم از نظر ناپایداری دیواره داخلی و خارجی و قوس و هم از نظر ناپایداری سازه ی آبشکن است. زیرا از طرفی با افزایش طول آبشکن و به تبع آن سرعت جریان در قوس، نواحی با سرعت زیاد در نزدیکی دیواره ی داخلی قوس از یک سوم میانی قوس تا انتهای آن بوجود می آید که سبب ناپایداری و فرسایش آن می شوند. با افزایش فاصله میان آبشکن ها، اندازه ی گردابه ها بزرگتر شده و گردابه ها به شکل کامل تری تشکیل می شوند. افزایش ضخامت تاثیری قابل توجهی در از بین ب9ردن ناحیه حداکثر تنش برشی بستر دارد.

کلیدواژه ها:

فرسایش ، سیل ، دیواره های آبشکن ، جریان رودخانه ، مدل سازی