تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,021 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,491,785 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,218,534 |
بررسی اثرات تغییر دبی و تغییر عرض ناحیه سیلابدشت بر جریان عرضی در کانالهای مرکب مستطیلی منشوری | ||
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز | ||
مقاله 5، دوره 45.2، شماره 79، شهریور 1394، صفحه 47-58 اصل مقاله (792.8 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
مجید فضلی* 1؛ محمدعلی کاویانی2 | ||
1گروه عمران دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا همدان | ||
2دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
چکیده | ||
رفتار هیدرولیکی کانالهای مرکب به دلیل اندرکنش بین کانال اصلی و سیلابروها نسبت به کانالهای ساده پیچیدهتر میباشد. با توجه به تفاوت عمق جریان و تفاوت جنس در کانال اصلی و سیلابرو، تفاوت قابل ملاحظهای در سرعت در راستای اصلی جریان بین آنها وجود دارد. این اختلاف سرعت سبب تبادل ممنتوم و تشکیل جریان عرضی در کانال مرکب میگردد. از آنجا که عرض سیلابدشت در کانال مرکب میتواند بر ابعاد و گسترش ناحیه کم سرعت اثرگذار باشد، بنابر این تغییرات عرض میتواند بر الگوی جریان در کانال مرکب تأثیر گذارد. جریان عرضی برخی از پارامترهای مؤثر بر الگوی جریان در این کانالها را تغییر میدهد که میتوان به معیارهایی همچون قدرت جریان عرضی و قدرت گردابههای ایجاد شده در اثر جریان عرضی اشاره نمود. در این تحقیق ابتدا الگوی جریان در کانالهای مرکب منشوری شبیهسازی عددی گردیده و ضمن مقایسه نتایج شبیهسازی عددی با نتایج آزمایشگاهی بهترین شرایط شبیهسازی و نیز مدل آشفتگی مناسب پیشنهاد میگردد. در ادامه با تغییر عرض ناحیه سیلابدشت الگوی جریان در کانال مرکب پپیشبینی گردیده و تغییرات قدرت جریان عرضی و قدرت گردابههای ناشی از جریان عرضی در ناحیه اتصال کانال اصلی به سیلابدشت نسبت به تغییر عرض ناحیه سیلابدشت بررسی میگردد. همچنین با ثابت نگه داشتن ابعاد هندسی کانال مرکب و تغییر در دبی جریان، به بررسی اثر تغییرات دبی بر این پارامترهای الگوی جریان پرداخته خواهد شد. | ||
کلیدواژهها | ||
کانال مرکب؛ مدل آشفتگی؛ میدان جریان؛ جریان عرضی؛ گردابه | ||
مراجع | ||
[1] Sellin, R. H. J., "A Laboratory Investigation into the Interaction Between Flow in the Channel of a River and that of Floodplain", La Houille Blanche, 1964, 7, 793-801.
[2] Knight, D. W., Demetriou, J. D., "Floodplain and Main Channel Flow Interaction", Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 1983, 109 (8), 1073-1092.
[3] Stephenson, D., Kolovopoulos, P., "Effects of Momentum Transfer in Compound Channels", Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 1990, 116 (12), 1512-1522.
[4] Shiono, K., Knight, D. W., "Turbulent Open-Channel Flows with Variable Depth across the Channel", Journal of Fluid Mechanics, 1991, 222, 617-646.
[5] Prinos, P., Townsend, R., Tavoularis, S., "Structure of Turbulence in Compound Channel Flows", Journal of Hydraulic Engineering, 1985, 111 (9), 1246-1261.
[6] Shimizu, Y., Tsujimoto, T., "Comparison of Flood-flow Structure between Compound Channel and Channel with Vegetated Zone", IAHR Congress, Tokyo, Japan, 1993, pp 97-104.
[7] Lambert, M. F., Sellin, R. H. J., "Discharge Prediction in Straight Compound Channels Using the Mixing Length Concept", Journal of Hydraulic Research, 1996, 34 (3), 381-393.
[8] Sofialidis, D., Prinos, P., "Turbulent Flow in Open Channels with Smooth and Rough Flood Plains", Journal of Hydraulic Research, 1999, 37 (5), 615-640.
[9] Shiono, K., Knight, D. W., "Turbulent Open Channel Flows with Variable Depth Across the channel", Journal of Fluid Mechanics, 1991, 222, 617-646.
[10] Myers, R. C., Lyness, J. F., "Discharge Ratios in Smooth and Rough Compound Channels", Journal of Hydraulic Engineering, 1997, 123 (3), 182-188.
[11] Tominaga, A., Nezu, I., "Turbulent Structure in Compound Open Channel Flows", Journal of Hydraulic Engineering, 1991, 117 (1), 21-41.
[12] Naot, D., Nezu, I., "Hydrodynamic Behavior of Compound Rectangular Open Channels", Journal of Hydraulic Engineering, 1993, 119, 390-408.
[13] Ghosh, S., Jena, S. B., "Boundary Shear Stress Distribution in Open Cannel Compound", Proceedings of the Institution of Civil Engineering, 1971, 49, 417-430.
[14] Myers, W. R. C., Elsawy, E. M., "Boundary Shear in Channels with Floodplain", Journal of Hydraulic Division, 1975, 101 (7), 993-1025.
[15] Rhodes, D. G., Knight, D. W., "Distribution of Shear Force on the Boundary of a Smooth Rectangular Duct", Journal of Hydraulic Engineering,ASCE, 1994, 120 (7), 787-807.
[16] Patra, K. C., Kar, S. K., "Flow Interaction of Meandering River with Floodplains", Journal of Hydraulic Engineering, 2000, 126 (8), 593-603.
[17] Lai, C. J., Knight, D. W., "Distributions of Streamwise Velocity and Boundary Shear Stress in Compound Ducts", The 3rd International Symposium On Refined Flow Modeling and Turbulence Measurements, Universal Academy Press, 1989, pp 442-480.
[18] Myers, W. R. C., Brennan, E. K., "Flow Resistance in Compound Channels", Journal of Hydraulic Research, IAHR, 1990, 28 (2), 141-155.
[19] Lee, P. J., Lambert, M. F., Simpson, A. R., "Critical Depth Prediction in Straight Compound Channels", Water & Maritime Engineering, 2002, 154, 317-332.
[20] Lotter, G. K., "Considerations on Hydraulic Design of Channels with Different Roughness of Walls", Transactions of All Union Scientific Research, 1933, 238-241.
[21] Abril, B., "Benchmark Comparisons of the Analytical and Finite Element Solutions of the SKM", Technical Report EPSRC Research Grant, GR/R54880/01, University of Birmingham, UK, 2003.
[22] Shiono, K., Knight, D. W., "Two Dimensional Analytical Solution Compound Channel", The 3rd International Symposium On Refined Flow Modeling and Turbulence Measurements, Universal Academy Press, 1989, pp 591-599.
[23] Weber, J. F., "1D-2D Integrated Modeling of Floodplain Flows", MSc Thesis, University of Cordoba, Argentina, 2003.
[24] MacWilliams, M. L., "Three-dimensional Hydrodynamic Simulation of River Channels and Floodplains", PhD Thesis, Stanford University, 2004.
[25] Toebes, G. H., Sooky, A. A., "Hydraulics of Meandering Rivers with Floodplains", Journal of Waterway and Harbor Division, ASCE, 1967, 93 (2), 213-236.
[26] Shukry, A., "Flow Around Bends in an Open Flume", Transactions, ASCE, 1950, 115, 54-66.
[27] Shino, K., Scott, C. F., Kearney, D., "Predictions of Solute Transport in a Compound Channel Using Turbulence Models", Journal of Hydraulic Research, 2003, 41 (3), 247-258.
]28 [ فضلی، م.، اسفندیاری، س.، رضایی، ب.، "مقایسه نتایج حاصل ازشبیهسازی عددی جریان در کانالهای مرکب منشوری با مدلهای مختلف آشفتگی"، مجموعه مقالات نهمین کنگره بینالمللی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران، 1391، ص 115-123. ]29 [ صفارزاده، ع. ر.، "شبیهسازی عددی جریان در کانالهای مرکب منشوری با سیلابدشتهای به عرض متفاوت"، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران، 1392. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,994 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,979 |