تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,489,763 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,217,391 |
بررسی تحلیلی نظریههای سرعت طولی در راستای عمقی جریان | ||
دانش آب و خاک | ||
مقاله 2، دوره 30، شماره 1، فروردین 1399، صفحه 15-28 اصل مقاله (681.25 K) | ||
نویسندگان | ||
یعقوب آژدان1؛ جعفر چابک پور* 2؛ علیرضا عمادی3 | ||
1دکتری سازه های آبی ،گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری | ||
2دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران | ||
3دانشیار گروه مهندسی آب،دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران | ||
چکیده | ||
< p>محاسبه سرعت طولی در راستای قائم و استخراج نظریههای کاربردی برای آن در طول سالیان در بین مهندسان هیدرولیک رواج داشته است. در بسیاری از تحقیقات پیشین، محققان با تقسیم عمق جریان به چندین قسمت مجزا از کف کانال تا سطح آب اقدام به استخراج روابط کاربردی برای هر قسمت نمودهاند. به جز زیرلایه لزج که همگی بر پروفیل خطی سرعت در آن اتفاق نظر دارند، مابقی عمق جریان معمولاً با قانون لگاریتمی شبیهسازی میگردد که دقت تخمین سرعت توسط این قانون با فاصله گرفتن از کف کانال کمتر میشود. همچنین قانون لگاریتمی قابلیت شبیهسازی نقطه سرعت بیشینه که در عمقی پائینتر از سطح آب رخ میدهد را نیز ندارد. دراین تحقیق با جمعآوری دوازده سری داده آزمایشگاهی که توسط محققان پیشین و در شرایط آزمایشگاهی مختلف برداشت شده است و همچنین با به کارگیری سه نظریه لگاریتمی، خیزآب و خیزآب اصلاح شده اقدام به شبیهسازی پروفیلهای سرعت طولی در راستای قائم گردید. در نهایت مشاهده شد که پروفیل سرعت استخراج شده توسط قانون خیزآب اصلاح شده تطابق بهتری با دادههای آزمایشگاهی دارد و قادر به پیشبینی نقطه سرعت بیشینه در عمقی پائینتر از سطح آب است. برای حل معادله مربوط به این نظریه پارامترهای ون کارمن، ضریب قدرت خیزآب و سرعت برشی مجهول فرض گردید و سپس با استفاده از روش بهینهسازی غیرخطی کمترین مربعات اقدام به استخراج مقادیر مربوطه گردید. | ||
کلیدواژهها | ||
تابع خیزآب؛ تابع خیزآب اصلاح شده؛ سرعت طولی در راستای قائم؛ قانون لگاریتمی؛ جریان در مجاری روباز | ||
مراجع | ||
Absi R, 2011. An ordinary differential equation for velocity distribution and dip- phenomenon in open channel flows. Journal of Hydraulic Research 49(1):82-89. Bagnold BRA, 1955. Some flume experiments on large grains but little denser than the transporting fluid and their implications. Proceedings of the Institution of Civil Engineers 4(2):174-205. Binesh N and Bonakdari H, 2014. Longitudinal velocity distribution in compound open channels: comparison of different mathematical models. International Research Journal of Applied and Basic Sciences :8(9):1149-1157. Bonakdari H, 2007. Velocity profile in turbulent boundary layers. Pp. 1-6, 32nd Congress of the International Association of Hydraulic Engineering & Research, July, Venice, Italy. Bonakdari H and Ahadi MS, 2013. Comparison of different models for evaluating the velocity profiles in narrow sewers. Journal of Basic and Applied Scientific Research 3(12):273-288. Chiu CL, 1987. Entropy and probability concept in hydraulics. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE 113(5):583-600. Cioffi F and Gallerano F, 1991. Velocity and concentration profiles of solid particles in a channel with movable and erodible bed. Journal of Hydraulic Research 29(3):387-401. Coles D, 1956. The law of the wake in the turbulent boundary layer. Journal of Fluid Mechanics 1(2):191-226. Coleman NL, 1986. Effects of suspended sediment on the open- channel velocity distribution. Water Resources Research 22(10):1377-1384. Einstein HA and Chein N, 1955. Effects of heavy sediment concentration near the bed on velocity and sediment distribution. U. S. Army Corps of Engineers, Missouri River Division Rep. No 8. Elata C and Ippen AT, 1961. The dynamics of open channel flow with suspensions of neutrally buoyant particles. Technical Report No.45, Hydrodynamics lab MIT. Gonzalez JA, Melching CS and Oberg KA, 1986. Analysis of open- channel velocity measurements collected with an acoustic Doppler current profiler. Pp.1-8, Reprint from RIVERTECH 96 Proceedings from the1st International Conference on New/Emerging Concepts for Rivers Organized by the International Water Resources Association Held September 22-26, 1996, Chicago, Illinois, USA. Gosh TK, 2016. Logarithmic velocity profile for turbulent flow in straight rough pipe and evaluation of Karman constant with boundary layer Reynolds number- A complete solution. International Journal of Scientific & Engineering Research 7(2):157-162. Guo J, 2013. Modified log-wake-law for smooth rectangular open channel flow. Journal of Hydraulic Research 52(1):121-128. Guo J and Julien PY, 2003. Modified log-wake law for turbulent flow in smooth pipes. Journal of Hydraulic Research 41(5):493-501. Jafari F, Abbaspour A and Hosseinzadeh Dalir A, 2016. Numerical investigation of velocity profiles in open channels with rough bed. Water and Soil Science-University of Tabriz 26(3.1):81-93. (In Farsi) Kundu S and Ghoshal K, 2012. Velocity distribution in open channels: combination of log-law and parapolic-law. World Academy of Science, Engineering and Technology 6:2145-2152. Meftah M and Moussa M, 2015. A modified log-law of flow velocity distribution in partly Nikuradse J, 1933. Laws of Turbulent Flow in Rough Pipes, Translation by National Advisory Committee for Aeronautics, Technical Memorandum 1292, NACA, Washington. Parker G and Coleman NL, 1986. Simple model of sediment-laden flows. Journal of Hydraulic Engineering 112:356-375. Preston JH, 1954. The determination of turbulent skin friction by means of pitot tubes. Journal of Royal Aeronautical Society 58(518):109-121. Sarma KVN, Prasad BVR and Sarma AK, 2000. Detailed study of binary law for open channels. Journal of Hydraulic Engineering 126:210-214. Shiono K and Feng T, 2003. Turbulence measurements of dye concentration and effects of secondary flow on distribution in open channel flows. Journal of Hydraulic Engineering 129(5):373-384. Stearns EP, 1883. A reason why the maximum velocity of water flowing in open channel is below the surface. Transactions of the Journal of American Society of Civil Engineers 7(1883):331-338. Vanoni VA, 1946. Transportation of suspended sediment by water. Transactions of the American Society of Civil Engineers 111:67-133. Vanoni VA and Nomicos GN, 1960. Resistance properties in sediment- laden streams. Transactions of the American Society of Civil Engineers 125:1140-1167. Yang SQ, Tan SK and Lim SY, 2004. Velocity distribution and Dip phenomena in smooth uniform open channel flow. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE 130(12):1179-1186. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 295 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 342 |