مطالعه هیدرولیک جریان در خلیج میانی با استفاده از مدل عددی

سطح یک خلیج و مشخصه­های آن که در مسیر یک رودخانه قرار دارد مهمترین عامل برای نگهداری گونه­های مختلف زندگی گیاهی و جانوری به شمار می­آید. برای بررسی مشخصه­های هیدرولیکی جریان در خلیج، نیاز به یک شبیه­سازی سه­بعدی است که بتواند آن­را به خوبی مدلسازی نموده و محل دقیق اندازه و شکل گردابه­ها را تشخیص دهد. در این پژوهش داده­های حاصل از آزمایش­های انجام شده در دانشگاه صنعتی شاهرود مورد استفاده قرار گرفته است (سال­های ۹۸و ۹۹). اندازه­گیری­ها بر روی یک جریان حفره­ای دایمی و همگن با سطح آزاد در یک خلیج مربعی شکل با ابعاد۳/۰ ×۳/۰ متر، در ۴ دبی (۰۱۷/۰، ۰۲۴/۰، ۰۲۸/۰، ۰۳۳/۰ مترمکعب بر ثانیه) انجام گرفت. نتایج مشاهداتی وجود یک سیکل گردشی بزرگ­مقیاس در محدوده داخلی خلیج را تایید نمود. به منظور شناخت و تحلیل الگوی جریان، با استفاده از داده­های مدل فیزیکی، شبیه­سازی هیدرولیکی به کمک مدل عددی Flow۳D انجام شد. با انجام کالیبراسیون، مدل آشفتگی RNG که بیشترین تطابق را با داده­های واقعی داشته، انتخاب ومورد استفاده قرار گرفت. الگوی جریان در محدوده خلیج نشان داد سیکل چرخشی ایجاد شده بصورت یک حلقه دایره­ای می­باشد. سرعت در ورود به خلیج تا نیمه دارای روند نزولی بوده پس از رسیدن به نقطه صفر در میانه خلیج مجددا روند صعودی می­یابد. سرعت طولی که مقدار بیشتری از سرعت­های عرضی و عمقی دارد نیز در محدوده خلیج دارای تقارن می­باشد. سرعت عرضی در محدوده خلیج بیشتر ازکانال اصلی بوده و در میانه خلیج، مقدار آن به بیشینه خود می­رسد. همچنین سرعت عرضی در نیمه ابتدایی خلیج جهت منفی و در نیمه انتهایی جهت مثبت دارد که نشان­دهنده حرکت پادساعتگرد حلقه گردش می­باشد.