بررسی توزیع تنش برشی بستر در کانال های مرکب مستقیم با استفاده از شبیه سازی عددی و مقایسه نتایج Ansys Fluent و Flow-۳D

تمایز اصلی مقاطع مرکب با مقاطع ساده در کانال ها به دلیل اختلاف سرعت بین سیلابدشت و کانال اصلی می باشد. این تغییر سرعت، در نهایت موجب تغییرات در توزیع تنش برشی بستر کانال می گردد. ساختار آشفتگی جریان در کانال های مرکب به دلیل ترکیب تنش برشی مرزی و تنش رینولدز در نزدیکی فصل مشترک سیلابدشت و کانال اصلی، پیچیده است. با توجه به آنکه هیدرولیک جریان در رودخانه ها که نوعی کانال مرکب به حساب می آیند، تابع شکل آن ها می باشد و تغییرات شکل کانال تابع تنش برشی وارد بستر است، تعیین توزیع تنش برشی بستر در رودخانه ها نیز از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق، توزیع تنش برشی مرزی در کانال های مرکب با ۲ مدل عددی نرم افزارهای Fluent و Flow-۳D شبیه سازی گردیده و با داده های آزمایشگاهی واقعی (والینگفورد انگلستان) مقایسه شده اند، همچنین مقایسه ای بین نتایج خروجی توزیع تنش برشی در مقطع مرکب بر مبنای روش YLM نیز صورت گرفته است. برای صحت-سنجی نتایج شبیه سازی از ۳ روش تعیین هم گرایی (پارامترخطا) با نتایج تجربی استفاده شده است. بررسی نتایج نشان داد که تطابق بسیار خوبی بین نتایج مدل های عددی و با داده های آزمایشگاهی وجود دارد و در نتیجه هر دو نرم افزار می توانند توزیع تنش برشی را به نحو مناسبی محاسبه نمایند. در مجموع نتایج عددی نرم افزار Fluent در مقایسه با نرم افزار Flow ۳D به داده های آزمایشگاهی نزدیک تر بودند.