بررسی هیدرولیک جریان در قوس های 180 درجه از تند تا ملایم همراه با آبگیر جانبی با مدل srh-2d

در طبیعت انواع قوس رودخانه‌ای از قبیل، ساده مرکب، تند، ملایم و ... قابل مشاهده می باشد. رفتار هیدرولیکی جریان در محل آبگیری از قوس‌های رودخانه‌ای بسیار پیچیده‌تر از مسیر مستقیم است. در این مطالعه با استفاده از مدل عددی srh-2d اثر سه نسبت شعاع قوس به پهنای کانال(r/b) معادل2 ( قوس تند)، 3 و 4( قوس ملایم) بر هیدرولیک جریان در محل آبگیر بررسی شد. پس از صحت سنجی مدل با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی تحقیقات قبلی بر روی یک قوس180 درجه با33/4=r/b، پارامترهای هیدرولیکی سرعت و رقوم سطح آب برای مقاطع 100، 110، 115 و 125 درجه در طول کانال اصلی و یک مقطع در ابتدای کانال جانبی برداشت گردید. طبق نتایج به دست آمده، در مقطع 115 درجه که منطبق بر محور آبگیر جانبی است با افزایش نسبت r/b از 2 به 4 سرعت ورودی جریان به آبگیر6% افزایش پیدا می کند. در مقطع 125 درجه با افزایش شعاع نسبی قوس از 2 به 4، سرعت در قوس خارجی 5% افزایش پیدا کرده اما در قوس داخلی کاهش سرعت متوسط به میزان 4% می باشد. در مقطع 115 درجه ، حداکثر رقوم سطح آب در حوالی خط مرکزی قوس قابل مشاهده است و هر اندازه قوس تند تر باشد مقدار بالازدگی سطح آب در حوالی خط مرکزی قوس بیشتر است. درسایر مقاطع قبل و بعد از دهانه آبگیر رقوم سطح آب در قوس خارجی بیشتر و هر اندازه قوس تند تر باشد شیب عرضی سطح آب بیشتر می باشد.

numerical investigation of flow in 180-degree bend with different radius and lateral intakes by srh-2d model

in nature, different types of river bends such as simple, complex, sharp, mild, etc. can be seen. the hydraulic behavior of the flow in the place of water intake from the river bends is more complicated than the straight path. due to the presence of secondary flow in the bends, the outer wall of the bend is a suitable place for taking water from the river (dehghani et al, 2007). using srh-2d numerical model, the behavior of flow in a 180-degree bend with side intake and three ratios of bend radius to channel width (r/b) were investigated. in this way, three ratios of bend radius to the channel width, equivalent to 2 (sharp bend), 3 and 4 (mild bend) were used. the hydraulic parameters such as flow velocity and streamline and spanwise water level were taken for sections of 100, 110, 115 and 125 degrees along the main channel and one section at the beginning of the side channel. the srh-2d model was able to simulate well the flow in a 180-degree bend with a lateral intake. also, the different flow areas including the point of stagnation, the minimum velocity after the intake which tends to the inner wall bend, the minimum velocity, the separation zone and the maximum flow area inside the intake channel were correctly modeled. in taking and deviation of water from a mild bend, the entering velocity into the intake is higher than that from a sharp bend, which can be effective in reducing sedimentation in the intake opening. in the cross-sections before and after the lateral intake, the highest value of flow depth occurs near the outer wall of the bend and the lowest value occurs near the inner wall of the bend. the sharper the bend, the greater spanwise slope of the water surface.