آمار
| تعداد نشریات | 45 |
| تعداد شمارهها | 1,469 |
| تعداد مقالات | 17,958 |
| تعداد مشاهده مقاله | 58,287,499 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 19,747,508 |
شبیهسازی عددی خصوصیات جرین در شیبشکنهای مستطیلی قائم و مایل با استفاده از مدل آشفتگی k-ε (RNG) | ||
| دانش آب و هیدرولیک | ||
| دوره 35، شماره 3، مهر 1404، صفحه 37-49 اصل مقاله (943.89 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/hws.2025.67753.1028 | ||
| نویسندگان | ||
| مهدیس اقوامی1؛ اکرم عباسپور* 2؛ داود فرسادی زاده2؛ فرزین سلماسی2 | ||
| 1دانش اموخته گروه مهندسی آب ، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه تبریز ، تبریز ، ایران | ||
| 2گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه تبریز ، تبریز ، ایران | ||
| چکیده | ||
| شیبشکنهای مستطیلی از سازههای مؤثر در کنترل جریان و استهلاک انرژی در کانالهای آبیاری و زهکشی به شمار می روند. این سازهها با تغییر شیب کانال از حالت تند به ملایم، از طریق قرار گرفتن در امتداد مسیر جریان، سرعت بیشینه و فرسایش ناشی از آن را مهار میکنند. از منظر هندسی، شیبشکنها به سه گروه لولهای، قائم و مایل مستطیلی طبقهبندی میشوند و هدف اصلی در ساخت آنها، استهلاک انرژی مازاد جریان است. در این پژوهش، 36 مدل عددی از شیبشکنهای قائم و مایل با ارتفاعها و دبیهای مختلف شبیهسازی شد و نتایج با دادههای آزمایشگاهی موجود مقایسه گردید. پارامترهای جریان شامل عمق اولیه در حوضچه آرامش، طول پرش هیدرولیکی، توزیع سرعت، الگوی جریان، عمق آب و میزان افت انرژی بودند. همچنین، اثر زاویه شیب و ارتفاع پله بر رفتار جریان و استهلاک انرژی بهطور دقیق تحلیل شد. نوآوری پژوهش حاضر در شبیهسازی همزمان 36 مدل عددی از شیبشکنهای قائم و مایل با استفاده از مدل آشفتگیk-ε (RNG) و روش VOF، بررسی روندهای نسبی تغییرات جریان و اتلاف انرژی، و اعتبارسنجی دقیق با دادههای آزمایشگاهی نهفته است. نتایج نشان داد که مدل آشفتگیk-ε (RNG) در پیشبینی جریانهای آشفته بر روی شیبشکنها کارایی بالاتری دارد و قادر است الگوی جریان و استهلاک انرژی را با دقت قابل قبولی شبیهسازی کند. در شیبشکنهای مایل، بهدلیل توزیع یکنواختتر سرعت اتلاف انرژی کمتر است؛ در مقابل، در شیبشکنهای قائم، تشکیل گردابههای قویتر در ناحیه ریزش جریان به حوضچه آرامش، منجر به استهلاک انرژی بیشتری میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| استهلاک انرژی؛ شبیهسازی عددی؛ شیبشکن قائم؛ شیبشکن مایل؛ مدل آشفتگی | ||
| مراجع | ||
|
Beirami MK, 2011. Water Conveyance Structures, Tenth Edition. Isfahan, Isfahan University of Technology Press, (In Persian).
Chamani MR, Rajaratnam N and Beirami MK, 2008. Turbulent jet energy dissipation at vertical drops. Journal of Hydraulic Engineering, 134(10), 1532-1535, doi.org/10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.000032.
Champagne TP, Barkdoll BD and González-Castro J, 2017. Experimental study of scour induced by temporally oscillating hydraulic jump in a still basin. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 143(12), p.04017051, doi.org/10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0001273.
GolshahiFar M. 2008. Practical FLUENT, Third Edition, Sanei Shahmirzadi Publishing, Tehran, (In Persian).
Habib AA, Abdel-Aal GM, Negm AM and Owais TM, 2003. Theoretical modeling of hydraulic jumps in radial stilling basins ended with sills. 7th International Water Technology. Conference, 1-3 April, Egypt, 619-631.
Lotfollahi-Yaghin MA and Nassiraei H, 2016. Numerical simulation of tsunami waves forces on coastal structures. Journal of Oceanography, 6(24), 23-30, dor.isc.ac/dor/20.1001.1.15621057.1394.6.24.6.6.
Mansouri R and Ziaei A, 2011. Two-dimensional numerical simulation of flow pattern in vertical stepped spillways considering boundary conditions and different meshing. 6th National Congress of Civil Engineering, 6-7 June, Semnan University, Semnan, Iran. (In Persian with English abstract).
Mansouri R and Ziaei A, 2012. Numerical modeling of flow pattern and investigation of hydraulic parameters in vertical stepped spillways with reverse slope at the stilling basin. 9th International Congress of Civil Engineering, 19-21 April, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran. (In Persian with English abstract).
Moradi Sabzkoohi A, Kashfipour SM and Bina M, 2011. Experimental comparison of energy dissipation on Structures. Journal of Water and Soil Science, 15(56), 209-223, dor.isc.ac/dor/20.1001.1.24763594.1390.15.56.16.6 (In Persian).
Nassiraei H, Heidarzadeh M and Shafieefar M, 2016. Numerical simulation of long waves (Tsunami) forces on caisson breakwaters. Sharif Journal of Civil Engineering, 32(2), 3-12, dor.isc.ac/dor/20.1001.1.26764768.1395.322.32.2.5 (In Persian with English abstract).
Rand W, 1965. Flow over a vertical sill in an open channel. Journal of the Hydraulics Division, 91, 40-408, doi.org/10.1061/jyceaj.0001297.
Sadeghi SHR, Haji Golizadeh M Vafakhah M and Motee H, 2007. Role of Drops on Inundation Depth and Area Variations in a Stretch of the Kan River.. Iran-Water Resources Research. 3(1), 84-87 (In Persian with English abstract).
Salmasi F and Abraham J, 2022. Energy loss at the base of a free straight drop spillway. Current Overview on Science and Technology Research. 6, 24-42, doi.org/10.9734/bpi/costr/v6/4047A.
Sholichin M and Akib S, 2010. Development of drop number performance for estimate hydraulic jump on vertical and sloped drop structure. International Journal of the Physical Sciences. 5(11), 1678-1687, doi.org/10.5897/IJPS.9000170.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 154 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 148 |
||