الگوی جریان پیرامون آبشکن های قائم در قوس 90 درجه ملایم با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

به منظور محافظت سواحل و جلوگیری از فرسایش آن ها از سازه آب شکن استفاده می شود. اهمیت این سازه ها در قوس خارجی رودخانه ها ضرورت بیش تری دارد، چراکه در این محدوده از رودخانه، جریان های ثانویه ایجادشده و به تبع آن ساحل فرسایش پیدا می کند. در این مقاله، الگوی جریان پیرامون مجموعه ای از آب شکن های قایم در قوس 90 ملایم با استفاده از یک حل گر سه بعدی RANS بررسی شده است. به منظور شبیه سازی رفتار پیچیده سطح آب و جریان آشفته به ترتیب از روش حجم سیال و مدل آشفتگی Realizable k-ɛ استفاده شده است. از دو طول آب شکن معادل 15 و 25% عرض کانال آزمایشگاهی، دو فاصله قرارگیری معادل 3 و 5 برابر طول آب شکن، در دو عمق 3 و cm 9 از بستر و در دبی l/s 25 در یک فلوم با قوس ملایم با عرض m 7/0 و عمق آب cm 12 موردبررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج با داده های آزمایشگاهی نشان دهنده تطابق قابل قبول بین آن ها است. همچنین نتایج نشان می دهد که حضور آب شکن ها در قوس موجب تمایل حداکثر سرعت متوسط به سمت قوس داخلی در بخش ورودی قوس می شود. سپس به سمت میانه کانال منحرف می شود. افزایش طول آب شکن ها باعث افزایش سرعت می شود ولی تاثیری در وقوع سرعت حداکثر ندارد طوری که در تمامی آرایش قرارگیری آب شکن ها در زاویه 71-°81 رخ داده است. در مورد تنش برشی نیز حداکثر مقدار آن در زاویه °81-°71  است.