بررسی آزمایشگاهی توزیع سرعت و تنش برشی جریان در قوس 90 درجه همراه و بدون وجود سری آبشکن ها

آبشکن ها از جمله سازه های موثر و به صرفه جهت حفاظت سواحل رودخانه ها در محل قوس ها هستند. تحلیل جریان در قوس محافظت شده توسط سری آبشکن ها پیچیده است. دلیل اصلی این مسئله تاثیرات آبشکن ها بر الگوی جریان و جریان های ثانویه و همچنین تاثیرات متقابل آبشکن ها برهم است. در تحقیق حاضر به بررسی آزمایشگاهی تاثیر سری آبشکن های غیرمستغرق بر متغیرهایی مانند توزیع سرعت متوسط، جریان های ثانویه و تنش برشی پرداخته شده است. آزمایش ها در یک فلوم قوسی 90 درجه به عرض 7/0 متر و ارتفاع 8/0 متر انجام گرفت. نسبت قوس برابر 4 و عمق جریان 14/0 متر بود. آبشکن ها به شکل غیر مستغرق و با سه طول 15، 20 و 25 درصد عرض کانال به کار گرفته شدند همچنین فاصله آبشکن ها 3 برابر طول آن ها بود. نتایج مطالعه نشان می دهد که وجود سری آبشکن ها سبب یکنواختی سرعت بالادست و انتقال ناحیه پرسرعت از مجاورت دیواره خارجی به سمت میانه کانال تا دیواره داخلی می شود، همچنین قرارگیری سری آبشکن ها در دیواره خارجی قوس سبب کاهش قدرت جریان ثانویه در کانال می گردد. تنش برشی بستر در اثر وجود آبشکن ها افزایش یافته و افزایش طول آبشکن ها باعث بیشتر شدن آن می شود اما تاثیر چندانی بر موقعیت مکانی رخداد تنش برشی بیشینه ندارد بطوری که در تمام حالت ها، تنش برشی بیشینه در زاویه 70 تا 80 درجه قوس رخ داده است.