شبیه سازی عددی اثر زاویه دریچه کشویی بر جریان و اندرکنش آن با بستر فرسایش پذیر پایین دست

پایداری سازه های هیدرولیکی یکی از مسایل مهمی است که همواره مورد توجه محققین می باشد. تغییرات بستر ناشی از جریان عبوری اطراف سازه های هیدرولیکی یکی از عوامل تاثیرگذار بر این پایداری است. در مطالعه حاضر آبشستگی و رسوب گذاری در پایین دست دریچه کشویی با زوایای مختلف (30، 45، 60 و 75 درجه) با استفاده از مدل عددی Flow-3D مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. نتایج این مدلسازی نشان داد که مدل عددی Flow-3D علاوه بر پیش بینی مقادیر حدی عمق و ارتفاع رسوب گذاری با شاخص آماری 9/0= R2، در شبیه سازی شکل این تغییرات نیز نتایج قابل قبولی را ارایه می دهد. تغییرات بستر نشان داد که با افزایش زاویه تا 45 درجه عمق آبشستگی تا 4/3 برابر ضخامت جت جریان افزایش یافته، در حالی که برای زاویه 60 درجه با 8/2 برابر بازشدگی دریچه، حداقل مقدار را داراست. فاصله مقادیر حدی آبشستگی و رسوب گذاری برای زاویه 60 درجه در حدود 12 برابر ضخامت جت جریان و همچنین عرض و طول گردابه تشکیل شده در پایین دست دریچه به ترتیب برابر با بزرگای عمق جریان و 16 الی 17 برابر ضخامت جت جریان است. چرخش این گردابه در ناحیه بین خط جدایی جریان و دریچه، با سرعتی در حدود 10 درصد سرعت جت جریان به صورت پادساعتگرد محدود است. لذا دریچه 60 درجه با در نظر گرفتن عمق آبشستگی و ارتفاع رسوب گذاری، بهترین زاویه جهت طراحی است.