بررسي عددي تاثير شعاع انحناي قوس بر الگوي جريان پيرامون آبشكن T شكل در قوس 90 درجه با بستر صلب

Numerical Study of the Effect of Radius of Curvature on the Flow Pattern Around a T-Shaped Spur Dike Located at a 90 Degree Bend with a Rigid Bed

بطور كلي، آبشكنها براي حفاظت از سواحل رودخانه‌ها به‌كار مي‌روند. اين سازه‌ها نيز اجراي اهداف مهمي مانند حفاظت از سواحل رودخانه‌ها، تغييرات خط القعر آنها، رسوبگذاري و فرسايش در طول رودخانه‌ها، مسايل زيست‌محيطي و غيره را بر عهده دارند. در اين تحقيق به بررسي الگوي جريان پيرامون آبشكن T شكل در قوس 90 درجه با بستر صلب در شرايط تغيير شعاع انحناي قوس و هندسه‌ي ثابت آبشكن (l/L=1) و بده‌ي ثابت 25 ليتر بر ثانيه در موقعيت 45 درجه پرداخته شده است. نتايج نشان مي‌دهند كه با افزايش شعاع انحنايي قوس، ابعاد گردابه در پايين‌دست آبشكن كاهش مي‌يابند؛ بطوري‌كه با افزايش شعاع مركزي قوس به 3 برابر عرض نهر، طول گردابه به اندازه‌ي 3 برابر طول آبشكن و عرض گردابه به ميزان برابر با 9/0 برابر طول آبشكن، كاهش مي‌يابد. بحث پيرامون نقش شعاع انحنا و تجزيه و تحليل نتايج از موارد مطرح شده در اين تحقيق مي‌باشند.

Spur dikes are rigid hydraulic structures built out from a river bank used in order to protect it from the rushing water. These structures also play significant roles in changing the riverʹs depth, in causing sedimentation, in controlling erosion along the river, and in dealing with some environmental issue. In this paper, the flow pattern around a T-shaped spur dike at a 45 degree position located in a 90 degree bend with a rigid bed has been investigated, while the radius of curvature changes, but geometry of the spur dike (l/L = 1) and a discharge of 25 liters per second around it remain constant. The results indicate that as the radius of curvature increases, the vortex downstream becomes smaller in a way that when the central radius increases three times of the channel width, the vortex length decreases three times that of the spur dike length, and its radius reduces as much as 0.9 fold of the spur dike length. The roles of the radius of curvature and the analyses of the results have been discussed in this paper