مطالعه عددی پارامترهای موثر بر استهلاک انرژی سراشیب های بلوکی

یکی از کارآمدترین انواع مستهلک کننده های انرژی در کانال های باز، سراشیب های بلوکی است، که آنها را می توان نوع خاصی از شیب شکن های همراه با بلوک اغتشاشی، ولی با ساختار طبیعی سنگدانه ای و غیر سیمانی، در نظر گرفت. در آزمایشگاه ها برای بررسی رفتار جریان روی این سازه ها، مدل های فیزیکی مختلفی ساخته شده اند، که با چشم پوشی از هزینه و زمان بر بودن آزمایش ها، مشکلات ناشی از تغییرات مقیاس را نیز به همراه دارند. امروزه با استفاده از کدهای دینامیک سیالات محاسباتی (cfd)، رفتار هیدرولیکی سیال بررسی می شود. در این پژوهش به شبیه سازی جریان روی یکی از انواع سراشیب های بلوکی پرداخته شده و سازوکار استهلاک انرژی روی آن بررسی می شود. برای این منظور از نرم افزار flow-3d، مدل سطح آزاد vof و مدل آشفتگی شبیه سازی گردابه های بزرگ (les) استفاده شده است. نتایج حاکی از استهلاک انرژی بیشتر برای آشفتگی بیشتر جریان و افزایش آشفتگی با تشکیل جریان برگشتی است. در نتیجه، استهلاک انرژی به ترتیب در جریان غیر مستغرق و سپس در حالت های تداخل دنباله ها و زبری منفرد از جریان مستغرق بیشتر است. برای افزایش بیشتر استهلاک انرژی باید یا تا حد امکان از مساحت مقطع عرضی موثر کاست و یا با ثابت نگه داشتن مقطع عرضی موثر و حجم دبی عبوری و استغراق، عوامل زبری را کاهش داد.