تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,323 |
تعداد مقالات | 16,270 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,954,033 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,624,703 |
مقایسه ساختارهای مختلف یک شبکه لولهای معادل پیشنهادی برای تحلیل جریان غیر خطی دو بعدی در محیطهای متخلخل درشتدانه همسانگرد | ||
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز | ||
مقاله 1، دوره 46.4، شماره 85، اسفند 1395، صفحه 1-13 اصل مقاله (573.59 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
مریم ابارشی1؛ سیدمحمود حسینی* 2؛ احمد آفتابی ثانی2 | ||
1دانشگاه فردوسی مشهد | ||
2گروه مهندسی عمران، دانشگاه فردوسی مشهد | ||
چکیده | ||
در این تحقیق با توجه به اهمیت بررسی جریان در سازههای سنگریزهای درشتدانه، به منظور مدلسازی جریان دو بعدی دائمی غیر خطی در این گونه سازهها، یک مدل شبکه لولهای معادل بدون نیاز به واسنجی پارامترهای هیدرولیکی و بر اساس روابط موجود در زمینه هیدرولیک جریان در محیط متخلخل، معرفی گردید. چون شبکه لولهای معادل دارای یک جواب منحصر به فرد نمیباشد، سه ساختار مختلف از مدل شبکه لولهای معادل با قطرهای متفاوت، تعریف گردید. تعداد لولهها در هر امتداد بر مبنای تساوی تخلخل سطحی محیط متخلخل و مدل شبکه لولهای معادل، محاسبه گردید. عامل اصطکاک لولهها نیز که تابعی از سرعت جریان در لولههاست، در هر گام تحلیل شبکه به گونهای محاسبه شد که افت ارتفاع هیدرولیکی در واحد طول محیط متخلخل و مدل شبکه لولهای معادل، یکسان باشد. نتایج تحلیل جریان در ساختارهای مورد بررسی شامل پروفیل سطح آب و دبی جریان، با مقادیر موجود نظیر آن از یک سازه سنگریزهای احداث شده در یک فلوم آزمایشگاهی، مقایسه گردید. کمترین خطا در ساختاری که در آن قطر لولهها بر اساس تساوی شعاع هیدرولیکی متوسط محیط متخلخل با شعاع هیدرولیکی لولهها محاسبه گردید، مشاهده شد. نتایج بیانگر آن هستند که شبکه لولهای معادل، پتانسیل این را دارد که از قابلیتهای موجود در تحلیل جریان در شبکههای توزیع آب بهره گیرد و به عنوان یک روش عددی در تحلیل جریان در محیط متخلخل مورد استفاده قرار گیرد. | ||
کلیدواژهها | ||
محیط متخلخل درشتدانه؛ جریان غیر خطی دو بعدی؛ مدل شبکه لولهای معادل؛ جریان با سطح آزاد | ||
مراجع | ||
[1] Herrera, N. H., Felton, G. K., "Hydraulics of Flow through a Rockfill Dam using Sediment-Free Water", Transactions of the ASABE, 1991, 34 (3), 871-875.
[2] Kells, J. A., "Spatially Varied Flow over Rockfill Embankments", Canadian Journal of Civil Engineering, 1993, 20 (5), 820-827.
[3] Kells, J. A., "Analysis of Flow through a Gabion Dam", Annual Conference of CSCE, 11th Canadian Hydrotechnical Conference, Fredericton, New Brunswick, 1993, pp 51-60.
[4] Cakmak, A., "Analysis of Nonlinear Darcy-Forchheimer Flow in Porous Media", PhD Thesis, Graduate Faculty of Texas Tech University, Lubbock, Texas, United States, 2009.
[5] Thauvin, F., Mohanty, K. K., "Network Modeling of Non-Darcy Flow through Porous Media", Transport in Porous Media, 1998, 31 (1), 19-37.
[6] Hilfer, R., "Review on Scale Dependent Characterization of the Microstructure of Porous Media", Transport in Porous Media, 2002, 46, 373-390. [7] Al-Raoush, R., Thompson, K., Willson, C. S., "Comparison of Network Generation Techniques for Unconsolidated Porous Media", Soil Science Society of America Journal, 2003, 67, 1687-1700.
[8] Acharya, R. C., Zee, S., Leijnse, A., "Porosity-Permeability Properties Generated with a New 2-Parameter 3D Hydraulic Pore-Network Model for Consolidated and Unconsolidated Porous Media", Advances in Water Resources, 2004, 27, 707-723.
[9] Martins A. A., Laranjeira, P. E., Braga, C. H., and Mata, T. M., "Progress in Porous Media Research: Modeling of Transport Phenomena in Porous Media using Network Models", Nova Science Publishers, 2009.
[10] Raoof, A. Hassanizadeh, S. M., "A New Method for Generating Pore-Network Models of Porous Media", Transport in Porous Media, 2010, 81, 391-407.
]11[ افضلی، س. ح.، عابدینی، م. ج.، منجمی، پ.، "تعیین ویژگیهای فیزیکی شبکه معادل در تحلیل جریان درون محیطهای متخلخل با استفاده از مدلهای شبکهای"، مجله آب و فاضلاب، 1387، 68، 48-56. ]12[ افضلی، س. ح.، عابدینی، م. ج.، منجمی، پ.، "شبیهسازی جریان آب در محیط متخلخل با سطح آزاد با بهرهگیری از مدل شبکه ترکیبی"، مجله تحقیقات منابع آب ایران، 1388، 5 (2)، 62-70. [13] Afzali, S. H., Monadjemi, P., "Simulation of Flow in Porous Media: An Experimental and Modeling Study", Journal of Porous Media, 2014, 17 (6), 469-481.
[14] Hosseini, S. M., Joy, D. M., "Calibration of Hydraulic Parameters for Flow through Rockfill Structures", Dam Engineering, 2006, 17 (2), 85-111.
[15] Hosseini, S. M., Joy, D. M., "Development of an Unsteady Model for Flow through Coarse Heterogeneous Porous Media Applicable to Valley Fills", International Journal of River Basin Management, 2007, 5 (4), 253-265.
[16] Joy, D. M., "Nonlinear Flow in a Coarse Porous Media", Annual Conference of CSCE, Vancouver, British Columbia, 1991, pp 106-115.
[17] Dullien, F. A. L., "Porous Media: Fluid Transport and Pore Structure", Aademic Press, United States, 1992.
[18] Cheng, N. S., Hao, Z. Y., Tan, S. K., "Comparison of Quadratic and Power Law for Nonlinear Flow through Porous Media", Experimental Thermal Fluid Science, 2008, 32 (8), 1538-1547.
[19] Sidiropoulou, M. G., Moutsopoulos, K. N., Tsihrintzis, V. A., "Determination of Forchheimer Equation Coefficients a and b", Hydrological Processes, 2007, 21, 534-554.
[20] Hosseini, S. M., "Statistical Evaluation of the Empirical Equations that Estimate Hydraulic Parameters for Flow through Rockfill", Stochastic Hydraulics, 2000, 53, 35-51.
[21] Hosseini, S. M., "On the Performance of Different Empirical Loss Equations for Flow through Coarse Porous Media", International Journal of Engineering, 2002, 15 (3), 249-254.
[22] Stephenson, D., "Rockfill in Hydraulic Engineering: Developments in Geotechnical Engineering", Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam, Oxford, New York, US, 1979.
[23] Vukovic, M., Soro, A., "Determination of Hydraulic Conductivity of Porous Media from Grain-Size Composition", Water Resources Publications, 1992.
[24] Sahimi, M., "Flow and Transport in Porous Media and Fractured Rock: From Classical Methods to Modern Approaches", 2nd Edition, VCH Publishers, Weinheim, Germany, 2011.
[25] Abareshi, M., Hosseini, S. M., Aftabi Sani, A., "A Simple Iterative Method for WDN Analysis", Under Review in Applied Mathematical Modeling, 2016.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,177 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,385 |