تعداد نشریات | 30 |
تعداد شمارهها | 955 |
تعداد مقالات | 8,309 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,715,996 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,889,139 |
شبیه سازی عددی استهلاک انرژی در تندآب با موانع استوانه ای مستغرق با مدل Flow 3D | ||
علوم و مهندسی آبیاری | ||
مقاله 2، دوره 41، شماره 4، دی 1397، صفحه 17-28 اصل مقاله (1.14 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22055/jise.2018.13748 | ||
نویسندگان | ||
محمد راشکی قلعه نو* 1؛ مهدی اژدری مقدم2؛ غلامرضا عزیزیان2؛ کامران خلیفه ای3 | ||
1دانشجوی دکتری عمران - سازه هیدرولیکی دانشگاه سیستان و بلوچستان | ||
2دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان. | ||
3دانشجوی دکتری سازه های هیدرولیکی، دانشگاه سیستان و بلوچستان. | ||
چکیده | ||
در این تحقیق به قابلیت استهلاک انرژی تندآب با موانع مستغرق استوانهای پرداخته شد. از مزیتهای این روش بر روشهای قبلی مانند سرریز پلکانی، خطر کاویتاسیون کمتر و اقتصادیتر بودن آن میباشد. در این تحقیق برای تحلیل عددی از نرمافزار FLOW-3D استفاده شده است. این نرمافزار با استفاده از روش حجم محدود معادلات جریان را حل میکند. در این تحقیق جریان از نوع دائمی و اغتشاشی و سیال تراکمناپذیر در نظر گرفته شده است. مدل آشفتگی مورد استفاده در این تحقیقمیباشد. بررسی افت انرژی در همه مدلهای شاهد نشان میدهد، مقدار افت انرژی در همهی شیبها با افزایش نسبت YC/H(Yc عمق بحرانی و H ارتفاع تندآب) دارای روند نزولی با شیب نسبتاً تند میباشد. بهطور کلی میتوان گفت استهلاک انرژی در مدلهای شاهد نسبت به انرژی بالادست در محدوده دبیهای این تحقیق بین 10 درصد برای مدل با شیب 1 به 4 تا 64 درصد برای مدل با شیب 1 به 5 متغیر است. نتایج مقایسه افت در مدلهای با بستر دارای موانع نشان میدهد در همه مدلها روند نزولی با شیب نسبتاً تند و نرخ کاهش به صورت تقریباً خطی میباشد. در مقایسه افت انرژی در شیبهای مختلف، مقدار نسبی افت انرژی در شیب 1 به 4 دارای بیشترین و در شیب 1 به 5 دارای کمترین مقدار میباشد. بهطور کلی میتوان گفت استهلاک انرژی در این مدلها نسبت به انرژی بالادست از 81 درصد برای مدل با شیب 1 به 4 تا مقدار 43 درصد در مدل با موانع استوانهای و شیب 1 به 6 و 1 به 8 متغیر است. همچنین در مدلهای با موانع بستر، میزان استهلاک انرژی از 16 تا 39 درصد نسبت به مدل شاهد افزایش داشته است. در پایان نیز با استفاده از رگرسیون چند متغیره روابطی برای پیشبینی افت انرژی در این نوع تندآب در حالت بستر صاف و با وجود موانع استخراج شد. | ||
کلیدواژهها | ||
تندآب؛ استهلاک انرژی؛ موانع مستغرق؛ شبیه سازی عددی؛ Flow3D | ||
مراجع | ||
1- Akbaryan, A. 1992. Hydraulic Design of structures of channels. Amidi pub,p700.(In Persian)
2- Chow, V.T. 1959. Open Channel Hydraulics. McGraw-Hill Book Co, New York, NY.
3- Katoorani, S. and,Kashefipour, S.M. 2011. Laboratory investigation of the effect of distance and width of the obstacles on the length of the hydraulic jump along the obstructed drop downstream, National Congress of Structures, Road, Architecture, Chalus, Islamic Azad University, Chalous Branch.(In Persian).
4- Pagliara, S. and Chiavaccini, P. 2006. Flow resistance of rock chutes with protruding boulders. J. Hydraulic Engineerig. ASCE. 128(4), pp.545-553.
5- Pagliara, S., Carnacina, N. and Palerm, M. 2009. “Energy dissipation in presence of block ramps with enlarged stilling basins.” 33rd IAHR Congress, Water Engineering for a Sustainable Environment.
6- Peterka, A. , Hydraulic Design of Stilling Basins and Energy Dissipators, Engineering Monograph No. 25, U.S. Department of Interior, Bureau of Reclamation, 1964, pp. 154-188.
7- Rahmanshahi, Z.M. and Shafai Bajestan M. 2012. Experimental Investigation of the Effect of Chute Bed Roughness Height on Energy Dissipation. Journal of Water and Soil Science. Vol 22, Num 2, Summer 2012, pp: 95-106. (In Persian).
8- Rashidi Avandi, M. and Fathhi, A. 2016. The effect of artificial roughness in sloping drains on scouring Depth of Stilling basin, Master thesis, Shahid Chamran University of Ahvaz.p 97. (In Persian).
9- Rhone, L. 1971. Studies to Determine the Feasibility of a Baffled Apron Drop as a Spiliway Energy Dissipator-Conconully Dam Spillway-Okanogan Project, Washington, U.S. Bureau of Reclamation, Report REC-ERC-71- 29.
10- Rodi, W. 1979. Turbulence models and their application in hydraulics- a state-of-the-art review. IAHR, Delft, Netherlamds.
11- Yakhot, V., Orszag, S. A., Thangam, S., Gatski, T. B. and Speziale, C. G. 1992. Development of Turbulence Models for Shear Flows by a Double Expansion Technique. Physics of Fluids A, 4,pp.1510-1520.
12- Zulfequar, A, Nadimetla, M, P, and Bernhard, W. 2009. Energy Dissipation on Block Ramps with Staggered Boulders. J. Hydraulic. Eng. ASCE. 135(6), pp.522-526. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 780 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 547 |