بررسی عددی و آزمایشگاهی الگوی آبشستگی پیرامون آبشکن های چوگانی و مستقیم

در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی و عددی الگوی آبشستگی پیرامون سازه حفاظتی آبشکن در دو شکل مستقیم و چوگانی پرداخته شده است. در این پژوهش از مدل آبشکن های مستقیم و چوگانی با طول 0/12 متر در دبی های 10/5، 15 و 20 لیتر بر ثانیه در کانال آزمایشگاهی مستقیم استفاده شده است. نتایج نشان داد که حداکثر عمق آبشستگی انتهای دماغه برای آبشکن چوگانی و مستقیم با افزایش دبی جریان افزایش یافته است که مقادیر آن برای دبی 20 لیتر بر ثانیه به ترتیب 0/095 و 0/104 متر بود. همچنین عرض گودال آبشستگی در آبشکن مستقیم 2/25 و در آبشکن چوگانی دو برابر طول موثر آبشکن بود. در این راستا، حداکثر عمق آبشستگی پیرامون دماغه در دو آبشکن مستقیم و چوگانی به ترتیب 0/87 و 0/79 برابر طول موثر آبشکن مشاهده شد. شکل بستر رسوبی در پایین دست آبشکن مستقیم در فواصل 0/09 و /15 متری از دیواره مجاور آبشکن کشیده تر دیده شد و تا حدود 1/3 برابر عرض کانال در پایین دست آبشکن ادامه داشت، در حالی که برای آبشکن چوگانی حدود 1/15 برابر عرض کانال بود. به طور کلی ابعاد گودال آبشستگی پیرامون آبشکن چوگانی کمتر از آبشکن مستقیم بود. علاوه بر این به منظور درک رفتار هیدرولیکی جریان پیرامون آبشکن، از مدل عددی Flow3D استفاده شد. بررسی آماری نتایج دو مدل حاکی از وجود خطای نسبی حدود 20 درصد بود که نشان از عملکرد مناسب مدل در تخمین عمق آبشستگی حداکثر است.