Trong nghiên cứu này tiến hành tính toán thử nghiệm mô hình động lực học dòng chảy ba chiều với kết quả thí nghiệm vật lý đã được tiến hành trong khuôn khổ nội dung đề tài KC.08.14/06-10 do GS.TS Lương Phương Hậu chủ trì thực hiện [1].
Máng thí nghiệm được thiết kế với chiều rộng B = 120 cm, chiều cao 50 cm. Mô hình được thiết kế thí nghiệm liên hoàn với 3 khúc cong nối tiếp nhau, đoạn quá độ dài bằng 5B = 600 cm, các khúc cong đều là những cung tròn với góc tâm 600.
Hình 23. Mặt bằng mô hình thí nghiệm vật lý
+ Đoạn cong thứ nhất: R = 5B = 600 cm; + Đoạn cong thứ hai: R = 4B = 480 cm; + Đoạn cong thứ ba: R = 3B = 360 cm.
Như vậy, mô hình dài tổng cộng 38 m. Hình 23 thể hiện bản vẽ mặt bằng của mô hình. Đây là mô hình thủy lực máng cong đầu tiên được thực hiện ở Việt Nam.
các thí nghiệm mô hình với nhiều trường hợp khác nhau. Trong khuôn khổ của nghiên cứu này, chỉ xét ở khúc sông cong đầu tiên và chỉ xét hai trường hợp (một trường hợp không có tấm hướng dòng và một trường hợp có tấm hướng dòng) để kiểm nghiệm với mô hình toán thủy lực ba chiều đã xây dựng. Hai trường hợp này đều có lưu lượng thí nghiệm là Q = 20 l/s.
Trong trường hợp có tấm hướng dòng:
- Các tấm hướng dòng được bố trí tại các vị trí 2T, 3T, 4T, 5T, 6T như trong hình 24.
Hình 24. Mặt bằng mô hình tại khúc sông cong thứ nhất
- Mỗi tấm hướng dòng có cấu tạo như trong hình 25, đặt nghiêng so với bờ (trong trường hợp này α = 1350, θ = 600
). Bề dầy tấm hướng dòng H = 20 cm, có một khoảng trống kể từ cạnh dưới của tấm hướng dòng và đáy mô hình (độ mở tấm hướng dòng) a = 0.2 H = 4 cm.
Hình 25. Cấu tạo tấm hướng dòng
Hình 26 biểu thị mặt bằng lưới tính toán bằng mô hình thủy động lực ba chiều và vị trí các tấm hướng dòng. Kích thước của lưới tính theo chiều dòng chảy, chiều ngang và chiều thẳng đứng tương ứng là 86, 60, 12.
Hình 26. Mặt bằng lưới tính và vị trí các công trình.