مطالعه هیدرولیک جریان در خلیج میانی با استفاده از مدل عددی

سطح یک خلیج و مشخصه های آن که در مسیر یک رودخانه قرار دارد مهمترین عامل برای نگهداری گونه های مختلف زندگی گیاهی و جانوری به شمار می آید. برای بررسی مشخصه های هیدرولیکی جریان در خلیج، نیاز به یک شبیه سازی سه بعدی است که بتواند آن را به خوبی مدلسازی نموده و محل دقیق اندازه و شکل گردابه ها را تشخیص دهد. در این پژوهش داده های حاصل از آزمایش های انجام شده در دانشگاه صنعتی شاهرود مورد استفاده قرار گرفته است (سال های 98و 99). اندازه گیری ها بر روی یک جریان حفره ای دایمی و همگن با سطح آزاد در یک خلیج مربعی شکل با ابعاد0.3 ×0.3 متر، در 4 دبی (0.017، 0.024، 0.028، 0.033 مترمکعب بر ثانیه) انجام گرفت. نتایج مشاهداتی وجود یک سیکل گردشی بزرگ مقیاس در محدوده داخلی خلیج را تایید نمود. به منظور شناخت و تحلیل الگوی جریان، با استفاده از داده های مدل فیزیکی، شبیه سازی هیدرولیکی به کمک مدل عددی flow3d انجام شد. با انجام کالیبراسیون، مدل آشفتگی rng که بیشترین تطابق را با داده های واقعی داشته، انتخاب ومورد استفاده قرار گرفت. الگوی جریان در محدوده خلیج نشان داد سیکل چرخشی ایجاد شده بصورت یک حلقه دایره ای می باشد. سرعت در ورود به خلیج تا نیمه دارای روند نزولی بوده پس از رسیدن به نقطه صفر در میانه خلیج مجدداً روند صعودی می یابد. سرعت طولی که مقدار بیشتری از سرعت های عرضی و عمقی دارد نیز در محدوده خلیج دارای تقارن می باشد. سرعت عرضی در محدوده خلیج بیشتر ازکانال اصلی بوده و در میانه خلیج، مقدار آن به بیشینه خود می رسد. همچنین سرعت عرضی در نیمه ابتدایی خلیج جهت منفی و در نیمه انتهایی جهت مثبت دارد که نشان دهنده حرکت پادساعتگرد حلقه گردش می باشد.

study of flow hydraulic in the middle embayment using a numerical model

the area of an embayment and its characteristics, which are located along a river, are the most important factor for the maintenance of different species of flora and fauna. to study the hydraulic characteristics of the flow in the embayment, a threedimensional simulation model is needed to detect the exact location of the size and shape of the vortices. in this study, the data obtained from experiments, performed at shahroud university of technology, have been used (2019 2020). measurements were performed on a continuous and homogeneous cavity flow with free surface in a square embayment with dimensions of 0.3 * 0.3 cm in 4 discharges (0.017, 0.024, 0.028, 033 / 0 cubic meters per second). gyre formation observed in the embayment. in order to identify and analyze the flow pattern, numerical modeling was performed using physical model data and flow3d numerical model. the rng turbulence model, which was more consistent with the actual data, was selected and used by calibration. the flow pattern in the bay area showed that the created rotational cycle is a circular gyre. the speed at the entrance to the square embayment has a downward trend to half, and after reaching the zero point in the middle of the embayment, it finds an upward trend again. the longitudinal velocity, which is greater than the transverse and deep velocities, is also symmetrical in the embayment. also, the transverse velocity has a negative direction in the first half of the embayment and a positive direction in the last half, which indicates the counterclockwise movement of the gyre.