تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,489,252 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,216,897 |
بررسی عددی تأثیر طول آبشکن مستغرق بر الگوی جریان در کانال باز مستقیم | ||
دانش آب و خاک | ||
مقاله 5، دوره 28، شماره 2، تیر 1397، صفحه 57-69 اصل مقاله (886.25 K) | ||
نویسندگان | ||
افشین اقبال زاده* 1؛ مختار رستم نژاد2؛ محمد واقفی3؛ سمیه الیاسی4 | ||
1استادیار گروه مهندسی عمران-آب، دانشکده فنی و مهندسی، مرکز تحقیقات پیشرفته آب و فاضلاب، دانشگاه رازی کرمانشاه | ||
2فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی بوشهر | ||
3دانشیار سازه های هیدرولیکی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر | ||
4فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه رازی کرمانشاه | ||
چکیده | ||
یکی از اهداف مهم علم مهندسی رودخانه، محافظت از سواحل رودخانهها از پدیده فرسایش ساحل خارجی آنها و جلوگیری از جابهجا شدن مجرای اصلی آنهاست. آبشکن از جمله سازههای هیدرولیکی است که بهمنظور حفظ سواحل از فرسایش و تثبیت کنارهها و افزایش عمق آب رودخانه کاربرد فراوانی دارد. با توجه به کاربرد گسترده این سازه، شناخت الگوی جریان اطراف آن از اهمیت فراوانی برخوردار است. از آنجا که الگوی جریان در این ناحیه پیچیده و دارای ماهیت سهبعدی است، شبیهسازی آن در این تحقیق بهصورت سه بعدی انجام پذیرفت. شبیهسازی جریان عبوری از آبشکن مستغرق توسط نرمافزار FLOW-3D صورت گرفت. برای مدلسازی سطح آزاد از روش VOF و برای شبیهسازی آشفتگی از مدل RNG k-ε استفاده شده است. بر اساس مقایسه نتایج حاصل از شبیهسازی عددی در خصوص پارامترهای سرعت طولی و عمق جریان مشخص شد مدل عددی میتواند بهخوبی عبور جریان از آبشکن مستغرق را شبیهسازی نماید. در ادامه اثر طول آبشکن بر پروفیلهای سرعت، سطح آزاد و الگوی جریان بررسی شد. بر اساس نتایج بهدست آمده، با افزایش طول آبشکن سرعت بیشینه طولی در دماغه آبشکن افزایش یافت. در حالت آبشکن با طول 1/0 متر این سرعت 24 درصد و در حالت آبشکن با طول 4/0 متر این سرعت 59 درصد نسبت به سرعت متوسط افزایش نشان داد. همچنین با افزایش طول آبشکن سطح آب در بالادست افزایش مییابد. | ||
کلیدواژهها | ||
الگوی جریان؛ آبشکن مستغرق؛ شبیهسازی عددی؛ کانال مستقیم | ||
مراجع | ||
Azinfar H and Kells JA, 2007. Backwater effect due to a single spur dike. Canadian Journal of Civil Engineering, NRC Press 34(1): 107-115.
Azinfar H and Kells JA, 2009. Flow resistance due to a single spur dike in an open channel, Journal of Hydraulic Research 47(6): 755-763.
Abhari M., Ghodsian M, Vaghefi M and Panahpur N.2010. Experimental and numerical simulation of
flow in a 90 bend. Flow Measurement and Instrumentation. 21. 3: 292-298.
Chen F Y and Ikeda S, 1997. Horizontal separation flows in shallow open channels with spur dikes. Journal of Hydro Science and Hydraulic Engineering 15(2): 15-30.
Elyasi S, Eghbalzadeh A , Javan M and Vaghefi M, Effect of Section Constriction Due to T-shaped Spur Dike in a Bend on Flow Pattern Using FLOW-3D Software Iranian Journal of Irrigation and Drainage No. 6, Vol. 9, p. 983-993
Farsive A and Sabagh Yazdi SR, 2006.The accuracy of the model to simulate the cell-centered finite volume directed a two-dimensional vortex flow pattern near the breakwater. Seventh International Congress on Civil Engineering, 8-11 May, Tehran, Iran.
Ghodsian M, Vaghefi M and Panahpour N, 2007. Evaluation of two-dimensional flow pattern around the spur dike in 90 degree bend. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources 7(4): 269-283.
McCoy A, Constantinescu SG and Weber L, 2006. Exchange processes in a channel with two vertical emerged obstructions. Journal of Flow Turbulence Combustion 77(1-4): 97-126.
Mioduszewski T, Maeno S and Uema Y, 2003. Influence of the spur dike permeability on flow and scouring during a surge pass Pp. 308-388. Proc. of International Conference on Estuaries and Coasts, 9-11 November, Hangzhou, China.
Molinas A, Kheireldin K and Wu B, 1998. Shear stress around vertical wall abutments. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE 124(8): 822-830.
Molinas A and Hafesz Y I, 2004. Finite element surface model for flow around vertical wall abutments. Journal of Fluids and Structures 14: 711-733.
Salehi Neyshaboori AA, Nasiri Saleh F and Sakhi MA, 2002 .Prediction of flow field around the spur dike. The fourth Iranian Hydraulic Conference, 9-11 November, Shiraz, Iran.
Ouillon S and Dartus D, 1997. Three-dimensional computation of flow around groyne. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE 123(11): 962-970.
Peng J, Kawahara Y and Tamai N, 1997. Numerical analysis of three-dimensional turbulent flows around submerged groins Pp. 829-834. Proc. of 27th IAHR Congress, Theme A, Managing Water, 10-15 August, San Francisco, CA, USA,
Rajaratnam N and Nwachukwu BA, 1983. Flow near groin-like structures. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE 109(3): 463-480.
Sharma K and Mohapatra P, 2012. Separation zone in flow past a spur dike on rigid bed meandering channel. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE 138(10), 897–901.
Soliman MM, Attia KM, Talaat AM and Ahmed AF, 1997. Spur dike effects on the river Nile morphology after High Aswan Dam. Pp. 805-810. Proc. of 27th IAHR Congress, Managing Water, Vol. A, 10-15 August, San Francisco, CA, USA,
Tominaga A, Ijima K and Nakano Y, 2001. Flow structures around submerged spur dikes with various relative height. Pp. 421-427.Proc. of 29th IAHR Congress, Theme D, Hydraulic Structures, 16-21 September, Beijing, China.
Uijttewaal WSJ, 2005. Effects of groins layout on the flow in groins fields: Laboratory experiments. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE 131(9): 782-791.
Vaghefi M, Ghodsian M and Adib A, 2016 Experimental study on the effect of Froude Number on temporal variation of scour around a T-shaped spur dike in a 90 degree bend. Applied Mechanics and Material. 147: 75-79
Yazdi J, Sarkardeh H, Azamathulla HM. and Ghani AA, 2010. 3-D simulation of flow around a single spur dike with free-surface flow. International Journal of River Basin Management 8(1): 55-62. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 576 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 465 |