تعداد نشریات | 43 |
تعداد شمارهها | 1,262 |
تعداد مقالات | 15,535 |
تعداد مشاهده مقاله | 51,553,591 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 14,493,738 |
مطالعه هیدرولیک جریان در تبدیلهای تدریجی عریض شونده در کانالهای روباز | ||
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز | ||
مقاله 1، دوره 49.2، شماره 95، شهریور 1398، صفحه 1-11 اصل مقاله (1.52 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/ceej.2019.9294 | ||
نویسندگان | ||
عادل اثنی عشری1؛ امیراحمد دهقانی2؛ علی اکبر اختری* 3 | ||
1مؤسسه غیرانتفاعی میرداماد، گرگان | ||
2دانشکده مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
3گروه مهندسی عمران،دانشکده مهندسی،دانشگله رازی،کرمانشاه | ||
چکیده | ||
تبدیلها به طور معمول هم در کانالهای باز مهندسی و هم در کانالهای طبیعی کاربرد دارند. با افزایش ابعاد در راستای مقطع در تبدیل، از سرعت جریان کاسته میشود. تحت جریان زیربحرانی و در شرایط جریان دائمی، کاهش سرعت جریان منجر به افزایش فشار آب و همچنین گرادیان فشار معکوس میشود. که این موضوع، ناحیه جدایی جریان و حرکت گردابی آشفته را به وجود آورده و باعث تلفات انرژی در جریان میشود. در این مطالعه، هیدرولیک جریان در امتداد تبدیل تدریجی عریضشونده کانالهای مستطیلی به ذوزنقهای تحت جریان زیربحرانی به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. در کنار مطالعه آزمایشگاهی، شبیهسازی عددی سه بعدی الگوی جریان با استفاده از نرمافزار فلوئنت و مدل آشفتگی تنش رینولدز (RSM) انجام گرفته است. پروفیلهای سطح آب و سرعت جریان در مقاطع مختلف تبدیل به صورت آزمایشگاهی اندازهگیری شده و با نتایج عددی مقایسه شده است که مقایسه این نتایج مطابقت خوبی را بین آنها نشان میدهد. همچنین راندمان (بازدهی) تبدیل و ضریب تلفات انرژی در امتداد تبدیل به ازای اعداد فرود مختلف ورودی محاسبه شدند. نتایج نشان دادند که با افزایش عدد فرود جریان بالادست، راندمان تبدیل و ضریب تلفات انرژی به ترتیب کاهش و افزایش مییابند. پس از صحتسنجی مدل عددی، تأثیر عدد فرود ورودی بر نواحی جدایی جریان، جریانهای ثانویه ایجاد شده و تنش برشی بستر در امتداد تبدیل به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. از ابتدای تبدیل به سمت میانه تبدیل، تعداد نواحی چرخشی ناشی از جریانهای ثانویه افزایش یافته و با نزدیک شدن به انتهای تبدیل تعداد این نواحی کاهش مییابند. همچنین با افزایش عدد فرود ورودی، تنش برشی بستر در امتداد تبدیل افزایش یافت. | ||
کلیدواژهها | ||
تبدیل مستطیلی به ذوزنقهای؛ هیدرولیک جریان؛ راندمان تبدیل؛ نواحی جدایی جریان؛ جریانهای ثانویه | ||
مراجع | ||
صادقی ح، دانشفراز ر، بهمنش ج، "بررسی خصوصیات پرش هیدرولیکی در تبدیلهای همگرا"، دوازدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران، 1392. سیدیان س م، شفاعی بجستان م، "تعیین ابعاد مجرای جریان و قدرت گرداب حلزونی در محل آبگیرهای جانبی"، نشریه آب و فاضلاب، 1390، 4، 83-94. Abbott DE, Kline SJ, “Experimental investigation of subsonic turbulent flow over single and double backward facing steps”, Journal of Basic Engineering, 1962, 84, 317. Alauddin M, Basak BC, “Development of an Expansion Transition in Open Channel Sub-Critical Flow”, Journal of Civil Engineering, 2006, 34 (2), 91-101. Basak BC, Alauddin M, “Efficiency of an Expansive Transition in an Open Channel Subcritical Flow”, DUET Journal, Dhaka University of Engineering & Technology, 2010, 1, 27-32. Chun-quan FU, Hai-mei Jiang, Hong-jun Yin, Yu-chi SU, Ye-ming Zeng, “Finite Volume Method for Simulation of Viscoelastic Flow through an Expansion Channel”, Journal of Hydrodynamics, 2009, 21, 360-365. Escudier MP, Oliveira PJ, Poole RJ, “Turbulent Flow through a Plane Sudden Expansion of Modest Aspect Ratio”, Journal of Physics of Fluids, 2002, AIP 14 (10), 3641-3654. Fluent 6.3.26 User Manual, Fluent Inc, 2006. Haque A, “Some Characteristics of Open Channel Transition Flow”, Msc Thesis, Civil Engineering, Concordia University, 2008. Henderson FM, “Open Channel Flow”, Prentice-Hall, Inc., Upper Saddle River, NJ 07458, 1966. Mehta PR, “Separated Flow through Large Sudden Expansions”, Journal of the Hydraulics Division, 1981, ASCE 107 (HY4), 451-460. Najafi Nejad Nasser A, “An Experimental Investigation of Flow Energy Losses in Open- Channel Expansions”, Msc Thesis, Civil Engineering, Concordia University, 2011. Najmeddin S, “CFD Modeling of Turbulent Flow in Open-Channel Expansions”, Msc Thesis, Civil Engineering, Concordia University, 2012. Olsen NRB, “Numerical Modelling and Hydraulics”, Department of Hydraulic and Environmental Engineering the Norwegian University of Science and Technology, 2008, ISBN 82-7598-074-7. Ramamurthy AS, Basak S, Rao PR, “Open channel expansions fitted with local hump”, journal of hydraulics division- ASCE 1970, 96 (HY5), 1105-1113. Swamee PK, Basak BC, “Design of trapezoidal expansive transitions”, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 1992, ASCE 118 (1), 61-73. Versteeg HK, Malalasekera W, “An Introduction to Computational Fluid Dynamics”, ISBN: 978-0-13-127498-3, London, Second Edition, 2007, 1-517. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 645 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 888 |