بررسی عددی تأثیر شعاع انحنای قوس بر الگوی جریان پیرامون آبشکن T شکل در قوس 90 درجه با بستر صلب

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 5، دوره 7، شماره 22، آذر و دی 1393، صفحه 51-62   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

محمد واقفی^{* 1}؛ مسعود قدسیان²؛ بهنام سلیمانی³؛ مریم اکبری⁴

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

²استاد هیدرولیک، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

³فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، بوشهر

⁴دانشجوی کارشناسی ارشد، سازه های هیدرولیکی، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر *- نویسنده مسوول مقاله: [e-mail]

تاریخ دریافت: 09 مهر 1393،  تاریخ پذیرش: 09 مهر 1393 

چکیده

بطور کلی، آبشکنها برای حفاظت از سواحل رودخانه‌ها به‌کار می‌روند. این سازه‌ها  نیز اجرای اهداف مهمی مانند حفاظت از سواحل رودخانه‌ها، تغییرات خط القعر آنها، رسوبگذاری و فرسایش در طول رودخانه‌ها، مسائل زیست‌محیطی و غیره را بر عهده دارند. در این تحقیق به بررسی الگوی جریان پیرامون آبشکن T شکل در قوس 90 درجه با بستر صلب در شرایط تغییر شعاع انحنای قوس و هندسه‌ی ثابت آبشکن (l/L=1) و بده‌ی ثابت 25 لیتر بر ثانیه در موقعیت 45 درجه پرداخته شده است. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش شعاع انحنایی قوس، ابعاد گردابه در پایین‌دست آبشکن کاهش می‌یابند؛ بطوری‌که با افزایش شعاع مرکزی قوس به 3 برابر عرض نهر، طول گردابه به اندازه‌ی 3 برابر طول آبشکن و عرض گردابه به میزان برابر با 9/0 برابر طول آبشکن، کاهش می‌یابد. بحث پیرامون نقش شعاع انحنا و تجزیه و تحلیل نتایج از موارد مطرح شده در این تحقیق می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

آبشکن T شکل؛ الگوی جریان؛ شعاع انحنا؛ قوس 90 درجه؛ Flow-3D

عنوان مقاله [English]

Numerical Study of the Effect of Radius of Curvature on the Flow Pattern Around a T-Shaped Spur Dike Located at a 90 Degree Bend with a Rigid Bed

نویسندگان [English]

M. V¹؛ M. GH²؛ B. S³؛ M. A⁴

چکیده [English]

Spur dikes are rigid hydraulic structures built out from a river bank used in order to protect it from the rushing water. These structures also play significant roles in changing the river's depth, in causing sedimentation, in controlling erosion along the river, and in dealing with some environmental issue. In this paper, the flow pattern around a T-shaped spur dike at a 45 degree position located in a 90 degree bend with a rigid bed has been investigated, while the radius of curvature changes, but geometry of the spur dike (l/L = 1) and a discharge of 25 liters per second  around it remain constant. The results indicate that as the radius of curvature increases, the vortex downstream becomes smaller in a way that when the central radius increases three times of the channel width, the vortex length decreases three times that of the spur dike length, and its radius reduces as much as 0.9 fold of the spur dike length. The roles of the radius of curvature and the analyses of the results have been discussed in this paper.

کلیدواژه‌ها [English]

T-shape spur dike, flow pattern, radius of curvature, 90 degree bend, flow 3D