Hiệu chỉnh tốc độ chỡm lắng phần tử hạt

Một phần của tài liệu mô phỏng số dòng chảy và dự báo xói cục bộ trụ cầu (Trang 71 - 73)

2.5.2.1. Cơ sở lý thuyết

Cụng thức tớnh tốc độ chỡm lắng của phần tử hạt (2.22) sử dụng giả thiết cỏc phần tử hạt riờng rẽ lắng tự do trong trạng thỏi nƣớc yờn tĩnh và khụng bị tỏc động bởi cỏc phần tử hạt xung quanh đồng thời cũng giả thiết rằng cỏc hạt phần tử là những khối hỡnh cầu cú hệ số ma sỏt tƣơng đƣơng với hệ số ma sỏt của cỏc hạt tƣơng ứng. Thực tế khi di chuyển, cỏc hạt mịn cú thể liờn kết thành một nhúm nhỏ di chuyển đồng thời dẫn đến tốc độ chỡm lắng của những nhúm hạt này lớn hơn so với từng hạt rời trong cột nƣớc. Mặt khỏc, tại những khu vực cú nồng độ tập trung bựn cỏt lớn, dũng chảy bao quanh phần tử hạt cú thể tạo ra ma sỏt hƣớng lờn tỏc dụng vào cỏc phần tử hạt xung quanh làm cản trở sự chỡm lắng của cỏc phần tử hạt (Van Rijn,1993 [97]). Do vậy, tốc độ lắng phần tử hạt thực tế, ký hiệu là w's, nhỏ hơn so với giỏ trị ws đƣợc tớnh trong cụng thức (2.22) của Soulsby (1997).

w's = k.ws (2.40)

Bằng kinh nghiệm chạy mụ hỡnh ỏp dụng để kiểm chứng cỏc kết quả đo thớ nghiệm, nghiờn cứu sinh rỳt ra đƣợc hệ số thực nghiệm k=0.90-0.95 sẽ cho

kết quả tớnh chiều sõu xúi và hỡnh dạng hố xúi khỏ phự hợp khi so sỏnh với kết quả đo thực nghiệm.

2.5.2.2. Thiết lập mụ đun hiệu chỉnh

Thiết lập mụ đun hiệu chỉnh tốc độ chỡm lắng phần tử hạt, trƣớc hết thiết lập miền tớnh toỏn xung quanh trụ cầu bằng phần mềm Matlab R2011 tạo ra cỏc file cú đuụi dạng (*.txt) hoặc (*.dat) chứa tọa độ (i,j) và giỏ trị hệ số điều chỉnh k tại cỏc điểm lƣới sai phõn trong miền tớnh toỏn với i theo phƣơng x và j theo phƣơng y (hỡnh 2.4).

Hỡnh 2.4: Miền hiệu chỉnh tốc độ lắng phần tử hạt

Sau đú xõy dựng chƣơng trỡnh con tớnh tốc độ chỡm lắng phần tử hạt w's ký hiệu là Mụ-đun2 (xem Phụ lục 3).

Một phần của tài liệu mô phỏng số dòng chảy và dự báo xói cục bộ trụ cầu (Trang 71 - 73)