شبيه سازي سطح آزاد جريان ناشي از شكست سد و بررسي اثر مانع واقع در پايين دست كانال

در اين پژوهش با استفاده از نرم¬افزار فلوئنت و روش دو فازي VOF به شبيه سازي پديده شكست سد در يك كانال يك بعدي ايده آل با بستر خشك و مرطوب كه نسبت عمق پايين دست به بالادست سد به ترتيب صفر،1/0، 5/0 مي¬باشد پرداخته شد در مرحله بعد با جايگذاري يك مانع در انتهاي كانال و اعمال شرايط مرزي مختلف در انتهاي كانال و تغيير ارتفاع مانع به بررسي الگوي جريان خواهيم پرداخت. مدل آشفتگي مورد استفاده مدل K-Eانتخاب گرديد و حساسيت سنجي بين سه مدل k-E صورت گرفت.نتايج نشان مي¬دهد كه نرم افزار فلوئنت توانايي مدل كردن پروفيل سطح آب در هر سه حالت را داشته و مدل K-E Realizableاز دقت بيشتري نسبت به دو مدل ديگر برخوردار است كه علت اين امر مي¬تواند حذف شدن پارامترهاي تجربي و جايگزين شدن اين پارامترها با مقادير دقيق آن¬ها ¬باشد. همچنين پروفيل¬هاي تنش برشي نشان مي¬دهد كه مقادير آن با جابه جا شدن محل موج مثبت تغيير مي¬كند و مقدار آن با گذشت زمان كمتر خواهد شد. وجود مانع در انتهاي كانال باعث افزايش ارتفاع آب و افزايش عدد فرود خواهد شد. عدد فرود با گذشت زمان كاهش مي¬يابد. با تغيير شرايط مرزي انتهاي كانال به شرط مرزي ديواره موج منفي حاصل از برخورد جريان با ديواره به وجود مي¬آيد و به سمت بالادست حركت مي¬كند. با افزايش ارتفاع مانع جريان در دو سمت مانع از شرايط زير بحراني به شرايط فوق بحراني تبديل شده و پديده پرش هيدروليكي اتفاق مي¬افتد. پرش هيدروليكي با گذشت زمان به پرش مستغرق تيديل مي¬گردد.