تعيين ميزان آبشستگي و مولفههاي سه بعدي سرعت پيرامون آبشكن سرسپري در كانال قوسي با روش عددي و دادههاي آزمايشگاهي

Determining the Amount of Scour and Three-Dimensional Velocity Components around the T-shape Spur Dike in Channel Bend Using Numerical Method and Experimental Data

در اين مقاله مدل عددي SSIIM توسط مدل آزمايشگاهي صحتسنجي شده و توپوگرافي بستر و مولفه‌هاي سه بعدي سرعت با هم مقايسه شده‌اند. بدين منظور مدلسازي بر اساس كانال آزمايشگاهي، در نرم‌افزار صورت گرفته كه شامل نصب عمودي يك آبشكن سرسپري غير مستغرق (با نسبت طول بال به طول جان برابر) در كانالي با بستر متحرك واقع در زاويه 45 درجه يك قوس 90 درجه است. صحت سنجي در انحناي نسبي معادل با 4 صورت گرفته و نتايج آن در مقاطع طولي، عرضي و عمقي از كانال مقايسه شده‌اند كه بيانگر توانايي مدل SSIIM در تعيين محدوده و مقدار آبشستگي و رسوب‌گذاري بيشينه و همچنين مقدار سرعت‌هاي طولي و برآيند سرعت‌هاي افقي دركانال‌هاي قوسي و داراي هندسه‌هاي پيچيده مي‌باشد. چاله آبشستگي دوم براي مدل عددي در پايين دست كانال و در انتهاي قوس تشكيل گرديده و در مدل آزمايشگاهي در محدوده مابين محل آبشكن و خروجي قوس مشاهده مي‌گردد. در حالت بستر صلب، بعلت پيچيدگي كمتر جريان و عدم جابجايي رسوبات بستر، سرعت‌هاي عرضي داراي تطابق بسيار بيشتري به نسبت بستر متحرك با مدل آزمايشگاهي هستند.

In this study the SSIIM numerical model has been verified by the experimentally model also the bed topography and three-dimensional velocity components have been compared together. For this purpose the simulation carried out based on experimentally channel model that included the installation of non-submerged T-shape spur dike vertically (with equal ratio of wing to web length) in movable channel bend, that located in outer bank of 90 degree bend at 45 degree of bend. The verifications were done in relative curvature equal to 4 and the results compared in longitudinal, cross and vertical sections that express the capable of SSIIM model in determinations of range and maximum scour and sedimentation amounts and also the value of longitudinal and resultant velocities in channel bend or meandering channel. The second scour hole for numerical model formed in downstream of channel in the output of bend and for experimentally model observed in the range between the spur dike and the output of bend. In case of a rigid bed, due to less complexity of flow and non-movable bed, the transverse velocities are much more consistent with the experimentally model compared to the moving bed.