مطالعه ساختار جریان آشفته و بررسی کیفی مکانیسم ورود رسوب به آبگیر جانبی واقع در قوس رودخانه با استفاده از یک مدل عددی سه بعدی

در این مقاله، الگوی جریان سه بعدی در حالت آشفته برای آبگیری جانبی از قوس 180 درجه با استفاده از مدل آشفتگی RSM در نرم افزار فلوئنت شبیه سازی شده و روشVOF برای شبیه سازی روند تغییرات سطح آب در محل تقاطع و داخل آبگیر به کار رفته است. مدل آشفتگی و روش مزبور ضمن پیش بینی مناسب توزیع سرعت در داخل میدان، تغییرات ایجاد شده در سطح آب را نیز به خوبی پیش بینی می کند. نتایج نشان داد که در آبگیری از قوس رودخانه علاوه بر ناحیه چرخشی داخل آبگیر (مشابه آبگیری از مسیر مستقیم)، یک ناحیه سکون در داخل کانال اصلی و در نزدیکی جدار داخلی قوس، در فاصله کوتاهی پس از دهانه ورودی آبگیر، به دلیل جریان شدید عرضی تشکیل می شود. الگوی جریان داخل آبگیر به صورتی است که ناحیه چرخشی و جریان های مورب نزدیک بستر، باعث ایجاد ناحیه ای گوه شکل در دهانه آبگیر می شوند. مقایسه این پدیده با نتایج آزمایشگاهی محققین قبلی نشان داد که ناحیه مزبور به طور مشخص توسط ذرات رسوب بستر(در مدل آزمایشگاهی) تشکیل گوه ای مثلثی شکل داده و باعث تجمع رسوبها در دهانه آبگیر می شوند. موقعیت نسبی خطوط تقسیم جریان های سطحی و تحتانی در آبگیری از قوس کاملا با حالت آبگیری از مسیر مستقیم متفاوت بوده و تفاوت مزبور، نقش جریان ثانویه ناشی از قوس را در کنترل رسوب ورودی از طریق جریان های تحتانی به داخل آبگیر به خوبی نشان می دهد.