
تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 1,029 |
تعداد مقالات | 9,101 |
تعداد مشاهده مقاله | 10,300,198 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,536,142 |
مدلسازی ریاضی افت انرژی در سرریزهای پلکانی با استفاده از مدل عددی ANSYS-CFX | ||
علوم و مهندسی آبیاری | ||
مقاله 4، دوره 43، شماره 1، فروردین 1399، صفحه 43-56 اصل مقاله (1.8 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22055/jise.2017.22269.1593 | ||
نویسندگان | ||
سعید سرکمریان1؛ جواد احدیان* 2 | ||
1دانشجوی دکتری عمران مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز. | ||
2دانشیار گروه سازه های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز | ||
چکیده | ||
در این تحقیق سرریز پلکانی با استفاده از مدل عددی CFX شبیهسازی شده و میزان استهلاک انرژی تحتتأثیر پارامترهای هندسی پلکانها و دبی عبوری جریان از روی سرریز بررسی شده است. در این زمینه برای مدلسازی آشفتگی جریان از مدل تلاطمی k-ε استاندارد استفاده گردیده است. برای دستیابی به اهداف این تحقیق، در ابتدا مدلهای عددی CFX نسبت به یک مدل آزمایشگاهی مورد واسنجی و صحتسنجی قرار گرفتند. نتایج حاصل از واسنجی و صحتسنجی نشان داد که پاسخهای مدل عددی CFX تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد. پس از آن میزان استهلاک نسبی انرژی به ازای تعداد پلکانها، دبیها و شیبهای مختلف در مدل عددی CFXمورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که در سرریز ده پلکانی، دبی در واحد عرض50 لیتر بر ثانیه بر متر، کاهش استهلاک انرژی در اثر افزایش دو برابر دبی، 96/21 درصد و در اثر افزایش دو برابر شیب، 38/11 درصد و در اثر افزایش دو برابر تعداد پلکانها، 80/5 درصد میباشد. همچنین نتایج حاصل از ارزیابی مدلهای عددی نشان داد که افزایش دو برابری ارتفاع پله در یک سرریز، درصورتیکه شیب سرریز ثابت بماند و برابر با دو باشد موجب افزایش استهلاک انرژی به میزان 61/23 درصد میشود. با توجه به نتایج بدستآمده درمجموع میتوان عنوان کرد که مدل عددی CFXبه دلیل دقت بالای نتایج بدستآمده نسبت به نتایج آزمایشگاهی و همچنین هزینه کم محاسباتی میتواند جایگزین مناسبی برای برخی از روشهای آزمایشگاهی پرهزینه و زمانبر باشد. | ||
کلیدواژهها | ||
استهلاک انرژی؛ تعداد پلکانها؛ سرریز پلکانی؛ شیب سرریز؛ مدل عددی CFX | ||
مراجع | ||
1- Cassidy, J.J., 1965. Irrotational flow over spillways of finite height. Journal of the Engineering Mechanics Division, 91(6), pp. 155-173.
2- Chanson, H. and Toombes, L., 2004. Hydraulics of stepped chutes: The transition flow. Journal of Hydraulic Research, 42(1), pp. 43-54.
3- Chen, Q., Dai, G. and Liu, H., 2002. Volume of fluid model for turbulence numerical simulation of stepped spillway overflow. Journal of Hydraulic Engineering, 128(7), pp.683-688.
4- Dermawan, V. and Anwar, N., 2010. Hydraulic model of flow conditions on stepped spillway due to number of steps. International Journal of Academic Research, 2(5), pp. 200-205.
5- Hajiazizi, S., Samadi, A. and Salmasi., F., 2016. Numerical study of flow on stepped spillway and its comparison with experimental results. Water and Soil Science, 26(2), pp.155-165. (In Persian).
6- Launder, B.E. and Spalding, D.B., 1972. Lectures in Mathematical Models of Turbulence, Academic Press.
7- Naderirad, A, Bidokhti, N. and NikSeresht, A., 2008. Comparison of energy dissipation in stepped spillway with Ogee spillway by VOF numerical method. In 3th National civil Engineering Conference, Tabriz University, Tabriz, Iran. (In Persian).
8- Olsen, N.R. and Kjellesvig, H.M., 1998. Three-dimensional numerical flow modelling for estimation of spillway capacity. Journal of Hydraulic Research, 36(5), pp.775-784.
9- Roshan, R., Azamathulla, H.M., Marosi, M., Sarkardeh, H., Pahlavan, H. and Ab Ghani, A., 2010. Hydraulics of stepped spillways with different numbers of steps. Journal of Dams and Reservoirs, 20(3), pp.131-136.
10- Salmasi, F., 2003. Hydraulic assessment stepped spillways using physical models. Ph.D Thesis. Shahid Chamran University of Ahvaz. (In Persian).
11- Sori, N. and Mojtahedi, A., 2015. Investigation of effects of the geometry on rate of energy dissipation of the flow over the stepped spillway using fuzzy inference systems. Journal of Civil and Environmental Engineering, 80(3), pp. 25-39. (In Persian).
12- Tabbara, M., Chatila, J. and Awwad, R., 2005. Computational simulation of flow over stepped spillways. Journal of Computers & structures, 83(27), pp. 2215-2224.
13- Varjavand, P, Khosravinia, P. and Salmasi, F., 2009. Investigation of energy dissipation in stepped spillway using FLUENT numerical model. In 4th National civil Engineering Conference, Tehran University, Tehran, Iran. (In Persian).
14- Zandighoharizi, F. and Azhdarimoghadam, M., 2011. Investigation of cavitation index changes in peak overflow using CFX model, In 5th National civil Engineering Conference, Mashhad Ferdowsi University, Mashhad, Iran. (In Persian). | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 806 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 732 |