تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,306 |
تعداد مقالات | 16,052 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,611,508 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,288,887 |
مطالعه تحلیلی میدان جریان در کانالهای مرکب غیرمنشوری با سیلابدشتهای همگرا با استفاده از روش اصلاح شده SKM | ||
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز | ||
مقاله 7، دوره 51.3، شماره 104، آبان 1400، صفحه 67-76 اصل مقاله (1.12 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jcee.2021.10589 | ||
نویسندگان | ||
بهرام رضائی* ؛ محبوبه شمسی | ||
گروه عمران دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان | ||
چکیده | ||
ماهیت سهبعدی جریان در کانالهای مرکب با سیلابدشتهای منشوری، پیشبینی توزیع سرعت و تنش برشی را برای مهندسین هیدرولیک به امری دشوار تبدیل کرده است. این پیچیدگیها درمواقعی که سیلابدشتها از حالت منشوری به غیرمنشوری تغییر شکل دهند، افزایش قابل ملاحظهای مییابد. در کانالهای مرکب غیرمنشوری با سیلابدشتهای همگرا، بهدلیل تغییرات هندسی کانال، تبادل جرم و به دنبال آن اندرکنش بین جریان سیلابدشتها و کانال اصلی افزایش مییابد. در این تحقیق براساس معادله دیفرانسیل ناویه- استوکس (Navier–Stokes) متوسط گیری شده در عمق، یک روش تحلیلی ارائه و با استفاده از آن، توزیع سرعت متوسط در عمق و تنش برشی جداره در کانال مرکب غیرمنشوری با سیلابدشتهای همگرا مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور و جهت در نظر گرفتن تأثیر جریان ثانویه در معادله دیفرانسیل ناویه- استوکس متوسط گیری شده در عمق، متوسط زمانی حاصلضرب مؤلفههای سرعت، متناست با حاصلضرب مؤلفههای سرعت متوسط در عمق، در نظر گرفته شده است. همچنین به دلیل غیر یکنواختی جریان شیب خط انرژی در معادله حاکم جایگزین شیب طولی کانال شده است. سپس نتایج سرعت متوسط در عمق و تنش برشی پیشبینی شده در کانال مرکب با سیلابدشتهای همگرا برای دو زاویه همگرایی 31/11 و 81/3 درجه، با نتایج حاصل از روش شیونو و نایت (Shiono and Knight Method)، روش شیونو و نایت اصلاح شده به وسیله Rezaei وKnight (2009)، (MSKM) و نیز دادههای آزمایشگاهی مربوطه مقایسه شده است. بررسیها حکایت از انطباق بهتر دادههای آزمایشگاهی و نتایج حاصل از روش تحلیلی ارائه شده، دارد. | ||
کلیدواژهها | ||
کانال مرکب غیرمنشوری؛ معادلات ناویه- استوکس؛ روش اصلاح شده شیونو و نایت | ||
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
مراجع | ||
Abril B, Knight DW, “Stage-discharge prediction for rivers in flood applying a depth-averaged model”, Journal of Hydraulic Research, IAHR, 2004, 42 (6), 616-629. Alawadi, W, Al-Rekabi WS, Al-Aboodi AH, “Application of the Shiono and Knight Method in asymmetric compound channels with different side slopes of the internal wall”, Applied Water Science, 2018, 8 (4), 1-10. Bousmar D, “Flow modeling in compound channels- Momentum transfer between main channel and prismatic or non-prismatic floodplains”, PhD Thesis, Universite Catholique de Louvain, Belgium, 2002. Devi K, Khatua K, “Depth-averaged velocity and boundary shear stress prediction in asymmetric compound channels”, Arabian Journal for Science and Engineering, 2017, 42 (9), 3849-3862. Ervine DA, Babaeyan Koopaei K, Sellin RHJ, “Two-Dimensional solution for straight and meandering overbank flows”, Journal of Hydraulic Engineering, IAHR, 2000, 126 (9), 653-669. Ikeda S, “Role of lateral eddies in sediment transport and channel formation”, River Sedimentation, Jayawardena, Lee and Wang, eds., Balkema Rotterdam, 1999, 195-203. Knight DW, Shiono K, Pirt J, “Prediction of depth mean velocity and discharge in natural rivers with overbank flow”, Proc. Int. Conf. on Hydraulic and Environmental Modeling of Coastal, Estuarine and River waters, (Ed. R. A. Falconer, P. Goodwin, R. G. S. Mathew), Gower Technical, University of Bradford, September, 1989, 38, 419-428. Kordi H, Amini R, Zahiri A, Kordi E, “Improved Shiono and Knight Method for overflow modeling”, Journal of Hydrologic Engineering, 2015, 20 (12), 1-10. Lambert MF, Sellin RHJ, “Discharge prediction in straight compound channels using the mixing length concept”, Journal of Hydraulic Research, IAHR, 1996, 34 (3), 381-394. Rezaei B, “Overbank flow in compound channels with prismatic and non-prismatic floodplains”, PhD Thesis. University of Birmingham, Birmingham, UK, 2006. Rezaei B, Knight DW, “Application of the Shiono and Knight Method in compound channels with non-prismatic floodplains”, Journal of Hydraulic Research, 2009, 47 (6), 716-726. Rezaei B, Knight DW, “Overbank flow in compound channels with non-prismatic floodplains”, Journal of Hydraulic Engineering, 2011, 137 (8), 815-824. Sellin RHJ, “A laboratory investigation into the interaction between the flow in the channel of a river and that over its floodplain”, La Houille Blanche, 7, 1964, 793-801. Shiono K, Knight DW, “Two-dimensional analytical solution for a compound channel”, Proc., 3rd Int. Symposium on Refined Flow Modeling and Turbulence Measurements, Tokyo, Japan, July, 1988, 503-510. Shiono K, Knight DW, “Mathematical models of flow in two or multi stage straight channels”, Int. Conf. on River Flood Hydraulics, (Edited by White, W.R.), Hydraulic Research Ltd., Journal Wiley and Sons, 1990, 229-238. Shiono K, Knight DW, “Turbulent open channel flows with variable depth across the channel”, Journal of Fluid Mechanics, 1991, 222, 617-646. Tominaga A, Nezu I, “Turbulent structure in compound open channel flow”, Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 1991, 117 (1), 21-41. Wark JB, Samuel PG, Ervine DA, “A practical method of estimating velocity and discharge in compound channels”, International Conference on River Flood Hydraulics, (Edited by White, W.R.), Hydraulic Research Ltd., Journal Wiley and Sons, 1990, 163-172. Wormleaton PR, “Determination of discharge in compound channels using the dynamic equation for lateral velocity distribution”, Proc. Int. Conf. on Fluvial Hydraulics, Belgrade, Hungary, 1988, 98-103. Wormleaton PR, “Floodplain secondary circulation as a mechanism for flow and shear stress redistribution in straight compound channels”, In Coherent Flow structures in Open Channels [Eds Ashworth, Bennett, Best and McLelland], Chapter 28, John and Wiley, 1996, 581-608. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 443 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 275 |