تاثير اصلاح زبري بستر در شبيه سازي عددي جريان كم عمق گردابي در پايين دست آبشكن عمود بر جريان آب

در این مقاله تاثیر استفاده از فرمول ضریب زبری اصلاح شده مانینگ در مدلسازی عددی جریان های دوبعدی با سطح آزاد (برای محاسبه مقادیر پارامترهای سرعت و عمق و طول گردابه در پشت آبشكن در پلان) بررسی می شو د. این مدل عددی مناسب جریان هایی است كه عمق جریان در مقابل عرض مجرا كم است چرا كه در این نوع جریان می توان توزیع فشار در عمق را هیدرواستاتیك فرض كرد. در این حالت معادلات حاكم بر حركت سیال در حقیقت شكل ساده شدة معادلات بقای جرم و اندازه حركت بوده و به معادلات میانگین عمقی معروف هستند. این معادلات با استفاده از شمای رئوس سلول روش احجام محدود برای شبكه بی سازمان مثلثی گسسته شده اند. برای از بین بردن خطاهای منتهی بر پراكنش عددی و تضمین پایداری حل صریح از عبارتهای لزجت مصنوعی، مناسب شبكۀ بی سازمان استفاده گردیده است. اثر زبری بستر و لزجت آشفتگی در قسمت نیروهای كالبدی لحاظ شده است. ضریب مقاومت بستر C f توسط رابطه مانینگ محاسبه شده و تاثیر رابطۀ اصلاحی ضریب زبری مانینگ بر طول گردابه پایین دست آب شكن مورد بررسی قرار گرفته است . برای صحت سنجی مدل عددی از اندازه گیریهای آزمایشگاهی گزارش شده توسط محققین دیگر استفاده شده است . مدل عددی برای شرا یط مختلف هیدرولیكی و برای آبشكن ها با طولهای مختلف اجرا شده و طول گردابه ایجاد شده در پایین دست محاسبه و با اندازه گیریهای آزمایشگاهی مقایسه شده است .