Primena modela razmene količine kretanja u analizi uticaja geometrije i hidrauličkih otpora na osnovne odlike tečenja u koritu za veliku vodu

Abstract

U radu je sproveden niz numeričkih ogleda sa ciljem da se utvrdi kako geometrija korita za veliku vodu (KVV) i rapavost plavnih površina utiču na razmenu količine kretanja (RKK) između glavnog korita i plavnih površina i njen udeo u ukupnom „gubitku” mehaničke energije toka. U tu svrhu korišćen je model linijskog ustaljenog tečenja u KVV vodu koji je zasnovan na RKK između glavnog korita i plavnih površina. Ispitivanje je pokazalo da se na plavnim površinama, zbog ujednačavanja hidrauličkih uslova u poprečnom preseku KVV, udeo RKK u ukupnom „gubitku” energije smanjuje sa povećanjem dubine nezavisno od geometrije korita i rapavosti plavnih površina i da razmena i njen udeo postaju veći u sledećim slučajevima: 1) kada je glavno korito dublje, 2) kada se isključi jedna plavna površina, i 3) kada se poveća rapavost plavnih površina. Promena udela RKK sa povećanjem dubine toka u glavnom koritu zavisi samo od rapavosti plavnih površina.

A series of numerical experiments is conducted to determine how compound channel geometry and floodplain roughness affect both a momentum transfer between main channel and floodplains and its contribution to the total energy “loss”. To this aim, a 1D, exchange discharge model, which accounts for the momentum exchange between the main channel and floodplains, is used. It is found that the contribution of the momentum exchange to the total energy “loss” reduces on floodplains with the flow depth regardless of the compound channel geometry and floodplain roughness and that both, the momentum exchange and its contribution to the total energy “loss”, are increased in the following cases: 1) when the main channel aspect ratio decreases, 2) when compound channel is asymmetrical and 3) when the roughness of the floodplain increases. In the main channel, the variation in the momentum exchange contribution with the flow depth depends only on the floodplain roughness.