مطالعه عددی الگوی جریان و آبشستگی ناشی از آبشکن‌های سری سرسپری

در این مقاله به بررسی تغییرات الگوی جریان و آبشستگی پیرامون آبشکن های سری سرسپری مستقر در قوس 90 درجه ملایم پرداخته شده است. شبیه سازی الگوی جریان و آبشستگی با هفت مدل سازی مجزا در کانال با وجود یک آبشکن و همچنین با وجود آبشکن هایی به فاصله های 2.5، 3.5 و 5 برابر طول آبشکن از هم در حالت های غیرمستغرق و مستغرق (با 25 درصد استغراق) با استفاده از مدل عددی انجام شده است. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی در حالت غیرمستغرق و منفرد انجام شده که تطابق داده های عددی و آزمایشگاهی بیانگر عملکرد مناسب مدل عددی ssiim در مدل سازی الگوی جریان و آبشستگی در کانال های قوسی می باشد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان دهنده این است که ابعاد و محل تشکیل گردابه ها و همچنین میزان آبشستگی با تغییر فاصله های بین آبشکن ها و نسبت استغراق آبشکن ها تغییر می کند؛ به گونه ای که در حالت مستغرق با افزایش فاصله بین آبشکن ها، میزان آبشستگی و رسوب گذاری بیشینه افزایش یافته درحالی که با افزایش استغراق آبشکن، از میزان بیشینه آبشستگی و رسوب گذاری کاسته شده و میزان بیشینه قدرت جریان ثانویه نیز که در بالادست آبشکن اول روی می دهد 45.35 درصد کاهش می یابد. علاوه بر این، با استغراق 25 درصدی آبشکن ها، آبشستگی بیشینه در محدوده آبشکن سوم تا خروجی قوس به وقوع می پیوندد.

Numerically Study of Flow and Scour Patterns Due to Series T-Shaped Spur Dikes

This paper addressed variations in scour and flow patterns around Tshaped spur dikes located at a 90 degree mild bend. Simulation of flow and scour patterns was conducted through 7 distinct modeling for a single and nonsubmerged spur dike and also with series spur dikes at distances of 2.5, 3.5, and 5 times the spur dike length from each other in nonsubmerged and submerged (25% submergence) modes using a numerical model. A comparison between the experimental and numerical results was carried out in nonsubmerged and single mode. Accommodation of experimental and numerical data was indicative of the efficiency of SSIIM numerical model in scour and flow pattern simulation in bend channels. The results of this study demonstrated that the dimensions and location of vortices, as well as the degree of scour, would change by varying the distance between the spur dikes, and spur dikes rsquo; submergence ratio; hence, in a submerged mode, increasing the distance between the spur dikes would increase the degree of scour and the maximum sedimentation, while increasing spur submergence would decrease the maximum scour and sedimentation, and the maximum secondary flow strength occurring at the upstream end of the first spur dike would decrease by 34.55%. In addition, a 25% submergence of spur dikes would lead the maximum scour to occur at the distance from the third spur dike to the bend exit.