بررسی سه بعدی گسترش آشفتگی جریان عبوری از آب شکن های مستقیم، T و L شکل در مجاری روباز با استفاده از مدل فیزیکی

آب­شکن سازه­ای است که در شرایط مختلف بازه­ی رودخانه­ها و با هدف حفاظت از سواحل رودخانه استفاده می­شود. در این مقاله به مطالعه­ی آزمایشگاهی ساختار جریان اطراف آب­شکن­های مستقیم، T و L شکل پرداخته شده است. بدین منظور هیدرودینامیک سه­بعدی جریان اطراف این آبشکن­ها به­صورت آزمایشگاهی و در یک کانال مستقیم با بستر صاف مورد مطالعه قرار گرفت. مؤلفه­های سرعت جریان در سه بعد در اطراف آب­شکن­ها به­وسیله سرعت­سنج سه­بعدی ADV اندازه­گیری شد. نتایج نشان می­دهد نقطه جدایی جریان به فاصله­ی 2 برابر طول آب­شکن­ها و در بالادست آب­شکن­ها می­باشد. حداکثر سرعت متوسط زمانی در امتداد صفحه جدایی جریان و در آبشکن مستقیم ایجاد می­شود. طول صفحه­ی برشی جریان در آب­شکن­های مستقیم، T شکل و L شکل به­ترتیب 10، 9/9 و 5/9 برابر طول جان آبشکن بوده و در نتیجه با افزایش طول بال آب­شکن گستره طولی گردابه پایین دست آبشکن کاهش می­یابد. حداکثر مؤلفه سرعت عمودی جریان در بالادست و دماغه آب­شکن­ها شکل گرفته و شدت آن در آب­شکن مستقیم بیشتر از دو آب­شکن دیگر در این مطالعه می­باشد. همچنین حداکثر انرژی جنبشی آشفتگی (TKE) در تراز 6/0 Z/H=و در امتداد لایه برشی و در آب­شکن مستقیم رخ می­دهد.