بررسي و مقايسه روشهاي محاسبه تنش برشي در كانالهاي قوسي شكل

الگوي جريان در خم رودخانه ها و بررسي آبشكستگي بستر و كناره در خم ها و پارامترهاي موثر بر آن از ديرباز توجه محققين زيادي را به خود جلب كرده است. با ورود جريان به قوس، سطح آب در قوس خارجي نسبت به قوس داخلي بالاتر قرار گرفته و گراديان فشار در جهت شعاعي ايجاد مي گردد. همچنين ذرات سيال تحت تاثير نيروي گريز از مركز قرار مي گيرد. در سطح آب نيروي ناشي از شتاب گريز از مركزيت بر نيروي ناشي از گراديان فشار غلبه نموده، ذرات به سمت قوس خارجي رانده مي شوند اما ذرات نزديك كف به سمت قوس داخلي حركت مي نمايد و بنابراين در مقطع يك جريان دو طرفه كه در سطح به سمت قوس خارجي و در كف به سمت قوس داخلي است ايجاد مي گردد كه به جريان ثانويه معروف است. وجود جريان ثانويه سبب تغيير در نقاط مختلف مسير قوسي شكل مي گردد. اين تغييرات سرعت در نزديكي كف با تغييرات تنش برشي همراه است. از سوي ديگر تنش برشي پارامتر مهمي است كه با اطلاع از آن مي توان نسبت به توپوگرافي بستر در قوس (آبشكستگي يا رسوبگذاري نقاط مختلف بستر) اظهار نظر نمود. لذا محاسبه تنش برشي از اهميت ويژه اي برخوردار است. در اين تحقيق ميدان جريان سه بعدي برداشت شده بوسيله ADV در يك قوس 90 درجه با بستر متحرك، براي محاسبه تنش برشي با دو روش متوسط گيري در عمق (Depth-Average) و تنش هاي رينولدز (Reynolds stress) مورد استفاده قرار گرفته است. مقايسه اين دو روش در برگيرنده نكات قابل توجهي است كه در اين مقاله به آنها اشاره مي گردد.