مطالعه عددی تاثیر شعاع انحنا بر الگوی جریان پیرامون آبشکن سرسپری مستغرق

آبشکن ها، یکی از انواع سازه های هیدرولیکی مورد استفاده در رودخانه می باشند که برای حفاظت از سواحل رودخانه، انحراف جریان از کناره ها و هدایت آن به سمت مجرای اصلی به کار می روند. درنتیجه انحراف جریان، یک ناحیه چرخشی متلاطم در پیرامون آبشکن ظاهر می شود. به همین دلیل، برای جلوگیری از فرسایش موضعی دماغه آبشکن را پهن تر و به صورت سرسپری در نظر می گیرند. در این مقاله به بررسی الگوی جریان پیرامون آبشکن سرسپری مستغرق 25 درصد واقع در موقعیت 45 درجه و مستقر در قوس 90 درجه با بستر صلب و با شعاع انحناهای نسبی مختلف 2، 3، 4 و 5 و با دبی ثابت 25 lit/s با استفاده از نرم افزار Flow-3D پرداخته شده است. نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج بیانگر این است که با افزایش شعاع انحنا، تعداد گردابه ها در مقاطع عرضی نزدیک به بال آبشکن و همچنین سرعت عرضی جریان افزایش یافته و محل بیشترین سرعت عرضی در بالادست بال آبشکن سرسپری به وجود آمده است. همچنین مشاهده شد که هر چه شعاع انحناء نسبی کمتر باشد، ناحیه وسیع تری در پایین دست آبشکن دارای سکون نسبی جریان خواهد بود.