شبیه سازی 3 بعدی عددی آبشستگی اطراف آبشکن های l شکل با نرم افزار ssiim
چکیده
حفاظت سواحل رودخانه در برابر فرسایش با استفاده از آبشکن ها، از جمله روش های متداول در مهندسی رودخانه می باشد. آبشکن ها با تعدیل شرایط هیدرولیکی زمینه مساعدی را برای رسوب گذاری و تثبیت کناره ها فراهم می آورند. در این مطالعه، آبشستگی تحت شرایط آب زلال و الگوی جریان 3 بعدی در اطراف آبشکن l شکل با زبانه به سمت بالا دست و پایین دست با استفاده از مدل عددی ssiim شبیه سازی شد و تأثیر زاویه، طول بال و جان در شرایط مختلف هیدرولیکی بر روی حداکثر عمق آبشستگی مورد بررسی قرار گرفت. در این مدل عددی، معادلات 3 بعدی ناویر استوکس به همراه مدل آشفتگی k-? حل گردید و از حل همزمان معادلات جریان و پیوستگی رسوب مدل آبشستگی اطراف آبشکن l شکل ارائه گردید. از نتایج تحقیق هاشمی(1387) جهت کالیبراسیون و آزمون نتایج مدل عددی استفاده گردید و سپس مدل برای شرایط مختلف هندسی و هیدرولیکی اجرا گردید. نتایج عددی نشان داد آبشکن l شکل با زبانه به سمت بالا دست با وجود حداکثر عمق آبشستگی کمتر، سبب گسترش آبشستگی بیشتری به بالا دست می شود و آبشکن l شکل با زبانه پایین دست باعث حفاظت بیشتر پایین دست می شود که با نتایج آزمایشگاهی مطابقت دارد همچنین در آبشکن با زبانه به سمت پایین دست و بالادست به ترتیب زوایای 100 درجه و 60 درجه کمترین میزان آبشستگی را نتیجه داد. در آبشکن با زاویه 90 درجه و با نسبت بال به جان برابر یک حداکثر آبشستگی اتفاق می افتد. نتایج نشان داد شبیه سازی عددی انطباق خوبی با نتایج آزمایشگاهی (909/0 =r2) داشته است.