شبیه¬سازی عددی اثر زاویه دریچه کشویی بر جریان و اندرکنش آن با بستر فرسایش¬پذیر پایین¬دست

پایداری سازه­های هیدرولیکی یکی از مسائل مهمی است که همواره مورد توجه محققین می­باشد. تغییرات بستر ناشی از جریان عبوری اطراف سازه­های هیدرولیکی یکی از عوامل تأثیرگذار بر این پایداری است. در مطالعه حاضر آبشستگی و رسوب­گذاری در پایین­دست دریچه کشویی با زوایای مختلف (30، 45، 60 و 75 درجه) با استفاده از مدل عددی Flow-3D مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. نتایج این مدلسازی نشان داد که مدل عددی Flow-3D علاوه بر پیش­بینی مقادیر حدی عمق و ارتفاع رسوب­گذاری با شاخص آماری 9/0 R²=، در شبیه­سازی شکل این تغییرات نیز نتایج قابل قبولی را ارائه می­دهد. تغییرات بستر نشان داد که با افزایش زاویه تا 45 درجه عمق آبشستگی تا 4/3 برابر ضخامت جت جریان افزایش یافته، در حالی که برای زاویه 60 درجه با 8/2 برابر بازشدگی دریچه، حداقل مقدار را داراست. فاصله مقادیر حدی آبشستگی و رسوب­گذاری برای زاویه 60 درجه در حدود 12 برابر ضخامت جت جریان و همچنین عرض و طول گردابه تشکیل شده در پایین­دست دریچه به ترتیب برابر با بزرگای عمق جریان و 16 الی 17 برابر ضخامت جت جریان است. چرخش این گردابه در ناحیه  بین خط جدایی جریان و دریچه، با سرعتی در حدود 10 درصد سرعت جت جریان به صورت پادساعتگرد محدود است. لذا دریچه 60 درجه با در نظر گرفتن عمق آبشستگی و ارتفاع رسوب­گذاری، بهترین زاویه جهت طراحی است.

واژه‌های کلیدی:  جت جریان، آبشستگی، رسوب­گذاری، تغییرات زمانی آبشستگی، Flow-3D.