تحلیل هیدرولیک جریان در سه شاخه رودخانه توسط نرم افزار abaqus

هیدرولیک جریان در سه شاخه ها کاربرد مستقیمی در شبکه های آبیاری و زهکشی و مهندسی رودخانه دارد . در یک سه شاخه ممکن است دو جریان بهم بپیوندند یا بخشی از جریان اصلی منشعب گردد . حالت اول را ترکیب جریان و حالت دوم را انحراف جریان می نامیم . در این پایان نامه سه شاخه های انحرافی بررسی شده است . در انحراف جریان از یک کانال پارامترهای متعددی موثر می باشد از جمله این پارامترها عمق ، سرعت ، فشار، دبی جریان ، عرض کانال اصلی ، عرض سه شاخه فرعی ، پهنای دهانه ورودی شاخه فرعی ، زاویه انحراف شاخه فرعی و تشکیل و گسترش سطح جداشدگی در شاخه فرعی را می توان نام برد . در این مطالعات عرض شاخه اصلی دو برابر عرض شاخه فرعی در نظر گرفته شده است.تحلیل هیدرولیک جریان در مقطعی از سه شاخه رودخانه توسط نرم افزار شبیه ساز abaqus صورت گرفته است. این شبیه سازی در انشعاب رودخانه به صورت سه بعدی انجام شده است. در این پایان نامه حالتی از سه شاخه های انحرافی بررسی شده است که در آن عرض دهانه ورودی شاخه فرعی نصف عرض کانال اصلی است و انحراف جریان با زاویه 90 درجه انجام گرفته است و تغییرات سطح آب و سرعت جریان در کانال اصلی و شاخه فرعی بصورت سه بعدی بررسی شده است . همچنین دبی جریان منحرف شده به عنوان تابعی از سرعت ، عمق ، دبی جریان ، ابعاد سطح جداشدگی ، زاویه انحراف شاخه فرعی (که در اینجا 90 درجه در نظر گرفته شده است) ، عرض دهانه ورودی شاخه فرعی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند . نسبت عمق جریان شاخه اصلی در بالادست سه شاخه به عمق جریان شاخه اصلی در پایین دست متفاوت می باشد.محل سطح جداشدگی در انحراف 90 درجه با تغییرات دبی ، تغییر نمی کند در صورتی که عرض آن با افزایش دبی کاهش می یابد. از مقایسه نتا یج قبلی و نتایج حاصل از شبیه سازی سه بعدی جریان به این نتیجه می رسیم که هیدرولیک جریان نشان می دهد که تقسیم سطحی جریان در گوشه جانبی در پایین دست کانال انشعاب مربوط می باشد . حالت گردابی در هر دو کانال اصلی و فرعی ایجاد می شود که این حالت جریان های مرزی در هر کانال را به طور مشخص به حالت دورانی تبدیل می کند یعنی باعث ایجاد گرداب هم در کانال اصلی و هم در کانال فرعی می شود . در مجاورت کانال انشعاب در حد فاصل ما بین کانال اصلی و فرعی انحراف جریان تحت تأثیر حالت سه بعدی در نظر گرفته شده برای دبی و نسبت مقطع عرضی کانال می باشد . این تأثیر در اثر ایجاد فشار و تنش برشی وارد بر دیواره کانال می باشد ، بنابراین مدل انحراف جریان در کانال و رودخانه نیازمند یک تحلیل کامل سه بعدی از هیدرولیک جریان است