مطالعه عددی الگوی آبشستگی پیرامون آبشکنL شکل منفرد مستقر در قوس 90 درجه با نرم افزار ABAQUS

ضرورت بهره برداری مستقیم انسان از رودخانه وسرمایه های طبیعی و احداثی در دوبال آن و نیز ضرورت حفاظت پایدار سامانه حیاتی رودخانه برای آینده سبب گردیده تا مساله کنترل و مهار رودخانه ها و تعیین حدود و حریم آن مورد توجه قرار گیرد. امروزه روش ها و تکنیک های مختلف ساماندهی رودخانه توسعه یافته است. یکی از روش ها احداث آبشکن های رودخانه ای است. در اثر وجود این سازه در رودخانه، تمرکز شدید سرعت، تغییر الگوی جریان، گرداب های اولیه و برخاستگی اتفاق می افتد که مجموعه این پارامترها منجر به فرسایش بستر اطراف سازه و ایجاد حفره آبشستگی می گردد. با توجه به اهداف مورد نظر در این تحقیق که شامل بررسی عددی آبشستگی در دماغه آبشکنL شکل در قوس 90 درجه است، با استفاده از نرم افزار ABAQUSو مطالعه انواع مدل های تلاطم آن، مدل آشفتگی RNG به عنوان بهترین مدل آشفتگی در کنار بهترین مش بندی، انتخاب گردید. همچنین به منظور بررسی نتایج حاصل از مدل سازی، پارامترهای هیدرولیکی و هندسی موثر برآبشستگی دماغه آبشکن از جمله تغییر در زاویه استقرار آبشکن، دبی ورودی، طول بال آبشکن، و نسبت شعاع مرکزی کانال به عرض کانال جریان مورد بررسی قرار گرفت. پس از تجزیه و تحلیل داده های خروجی نرم افزار،چنین نتیجه شد که با افزایش زاویه استقرار ، سرعت حداکثر و انرژی توربولنت جریان افزایش می یابد.از طرفی با افزایش دبی ورودی کانال، سرعت حداکثر و انرژی توربولنت جریان افزایش می یابد. همچنین با افزایش طول بال ابشکن، از سرعت حداکثر و انرژی توربولنت جریان کاسته می شود. در پایان با افزایش نسبت شعاع قوس مرکزی به عرض کانال جریان ، ازمیزان سرعت حداکثر و انرژی توربولنت جریان کم می شود.

کلیدواژه ها:

اabaqus ، آبشستگی ، آبشکنL شکل ، مدل آشفتگی RNG