مطالعۀ عددی اثر زاویۀ اریب در کانال مرکب با سیلاب‌دشت‌های مورب بر اندرکنش بین جریان در کانال اصلی و سیلاب‌دشت‌ها

در این تحقیق تلاش شده‌است که میدان جریان شامل توزیع سرعت و تنش برشی مرزی در کانال‌های مرکب با سیلاب‌دشت‌های مورب برای دو زاویۀ اریب 5.1 و 9.2 درجه و عمق‌های نسبی 0.15، 0.24، 0.41 و 0.50 به‌صورت عددی شبیه‌سازی شود. به این منظور از مدل آشفتگی k-ε و نرم‌افزار ansys-cfx استفاده شده‌است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی توزیع سرعت و تنش برشی در دو مقطع انتخاب و با داده‌های به‌دست‌آمده در آزمایشگاه هیدرولیک مستقر در والینگفورد flood channel facility)) کشور انگلستان مقایسه شده‌است. بررسی‌ها نشان‌دهندۀ انطباق قابل قبول بین داده‌های آزمایشگاهی با نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی می‌باشد. با کمک معادلات اندازۀ حرکت توسعه داده‌شده برای حجم کنترل‌هایی در سیلاب‌دشت‌ها، اندرکنش بین جریان در کانال اصلی و سیلاب‌دشت‌ها برای زوایای اریب و عمق‌های نسبی مختلف، مورد مطالعه قرار گرفته‌است. بررسی‌ها نشان‌دهندۀ آن است که عموماً به‌دلیل تبادل جرم بین کانال اصلی و سیلاب‌دشت‌ها با افزایش زاویۀ اریب و عمق آب، نیروی برشی ظاهری در فصل مشترک قائم بین جریان در کانال اصلی و سیلاب‌دشت‌ها افزایش می‌یابد.

Numerical Study on the Effects of the Floodplains Angles on Interaction between the Main Channel and Floodplains in Skewed Compound Channels

In this research an attempt has been made to model flow field in compound channel with skewed floodplains for two skew angles of 5.1o and 9.2o and relative depths of 0.15, 0.24, 0.41 and 0.50. For numerical modelling the ke turbulence model and the ANSYSCFX software were used. The results of numerical modelling of the velocity and boundary shear stress distributions at two selected sections were then compared to the Flood Channel Facility Experimental Data. The study shows that more or less there are good between the experimental data and the results of numerical modelling. Using the momentum equations for the control volumes on the floodplains, the interaction between flow in the main channel and on the floodplains for different skew angles and relative depths has been investigated. The study indicates that in general by increasing the skew angle and water depth due to mass exchange between the subsections, the apparent shear forces at the vertical interface between the main channel and floodplains increases.