شبیه سازی جریان و رسوب در پیچ و آبگیری از پیچ

نویسندگان
1 دانشگاه
2 دانشگاه تربیت مدرس
3 دانشگاه امیر کبیر
چکیده
مطالعه طرح‌های ساماندهی یا مدیریتی در رودخانه‌ها نیازمند تحلیل جریان و رسوب در آنهاست. ماهیت کاملاً سه بعدی جریان در پیچ رودخانه‌ها، تحلیل جریان و رسوب را در آنها مشکل می‌نماید. توسعه مدلهای عددی سه بعدی و پیشرفت قدرت محاسبات رایانه‌ها، منجر به استفاده روزافزون از مدلسازی عددی در بررسی‌های هیدرودینامیکی جریان و رسوب شده‌است؛ اما در حال حاضر هنوز صحت و دقت نتایج مدلهای عددی در شرایط پیچیده جریان مخصوصاَ در جریان همراه با رسوب مشخص نشده‌است. در تحقیق حاضر به منظور شبیه‌سازی هیدرودینامیک جریان و رسوب در پیچ و آبگیری از پیچ مدل عددی سه بعدی SSIIM2 مورد استفاده قرار گرفته و با مقایسه نتایج مدل عددی با داده-های آزمایشگاهی یا صحرایی، دقت مدل عددی در هر مورد بررسی‌شده‌است. نتایج نشان می‌دهد مدل مذکور در شبیه‌سازی هیدرودینامیک جریان و پیش‌بینی جریان ثانویه در قوس، هیدرودینامیک جریان در قوس به همراه آبگیر و آستانه و همچنین پیش‌بینی سطح آزاد در آبگیری از قوس از دقت قابل قبولی برخوردار است. خطای مدل در پیش‌بینی توپوگرافی بستر در آبگیری از قوس نسبتا زیاد است. استفاده از مدل آشفتگی دو معادله‌ای ε-k و خطای موجود در معادلات انتقال رسوب از عوامل ایجاد خطای مدل عددی می‌باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Simulation of flow and sediment in bend and lateral intake of bend

نویسندگان English

Seyed Ali Akbar Salehi Neyshabouri 2
Amir Reza Zarrati 3
2 Tarbiat Modares University
3 Amir Kabir University
چکیده English

Flow and sediment analysis is required for organizing or managing research projects in rivers. Due to fully three-dimensional nature of the flow in the river bend, streams and sediment are difficult to analyze. Development of three-dimensional numerical models and advanced computing power of computers has led to the increasing use of numerical modeling studies of hydrodynamic and sediment flow. But accuracy and validity of numerical results of flow especially in conjunction with the sediment at complex Geometry has not been determined yet. In the present study, in order to simulate the hydrodynamic of flow and sediment in the bend and lateral intake of bend, three-dimensional numerical model SSIIM2 has been used. Simulation results show that the model's prediction accuracy of hydrodynamic flow and the secondary flow in the bend, hydrodynamic flow in the lateral intake of the bend, and water surface in the lateral intake of the bend is acceptable. Model error in predicting the topography of the bed in the bend with lateral intake is relatively high. The error of the numerical model is due to using two-equation turbulence model k- ε and the sediment transport equations. Flow and sediment analysis is required for organizing or managing research projects in rivers. Due to fully three-dimensional nature of the flow in the river bend, streams and sediment are difficult to analyze. Development of three-dimensional numerical models and advanced computing power of computers has led to the increasing use of numerical modeling studies of hydrodynamic and sediment flow. But accuracy and validity of numerical results of flow especially in conjunction with the sediment at complex Geometry has not been determined yet. In the present study, in order to simulate the hydrodynamic of flow and sediment in the bend and lateral intake of bend, three-dimensional numerical model SSIIM2 has been used. Simulation results show that the model's prediction accuracy of hydrodynamic flow and the secondary flow in the bend, hydrodynamic flow in the lateral intake of the bend, and water surface in the lateral intake of the bend is acceptable. Model error in predicting the topography of the bed in the bend with lateral intake is relatively high. The error of the numerical model is due to using two-equation turbulence model k- ε and the sediment transport equations. Flow and sediment analysis is required for organizing or managing research projects in rivers. Due to fully three-dimensional nature of the flow in the river bend, streams and sediment are difficult to analyze. Development of three-dimensional numerical models and advanced computing power of computers has led to the increasing use of numerical modeling studies of hydrodynamic and sediment flow. But accuracy and validity of numerical results of flow especially in conjunction with the sediment at complex Geometry has not been determined yet.

کلیدواژه‌ها English

SSIIM2
bend
Lateral intake
scour