بررسی عددی تأثیر عدد فرود ورودی بر الگوی جریان در تبدیل‌های عریض‌شونده تدریجی در کانال‌های روباز

Authors

  • عادل اثنی عشری دانشجوی دکتری عمران - سازه‌های هیدرولیکی، دانشگاه رازی کرمانشاه
Abstract:

تبدیل­ها به­طور معمول در کانال­های باز مصنوعی کاربرد دارند. با افزایش ابعاد تبدیل در راستای جریان، از سرعت جریان کاسته می­شود. تحت شرایط جریان زیر بحرانی دائمی، کاهش سرعت جریان منجر به افزایش فشار آب شده و همچنین گرادیان فشار معکوس می­شود. این موضوع، ناحیه جدایی جریان و حرکت گردابی آشفته را به­وجود آورده و باعث تلفات انرژی جریان می­شود. مدل­های فیزیکی به­­خاطر پیچیدگی جریان و همچنین تأثیرات ناشی از مقیاس، به تنهایی قادر به ارائه درک روشنی از فیزیک حاکم بر این مسأله نمی­باشند و لذا لازم است الگوی جریان به­صورت عددی در کنار مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی بررسی شود. در این مطالعه، الگوی جریان در امتداد تبدیل تدریجی عریض­شونده کانال­های مستطیلی به مستطیلی تحت جریان زیربحرانی با استفاده از مدل آشفتگی تنش رینولدز (RSM) ارائه شده در نرم­افزار فلوئنت مورد بررسی قرار گرفته است. پروفیل­­های سطح آب و سرعت جریان حاصل از دو روش در مقاطع مختلف تبدیل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است که مقایسه این نتایج مطابقت خوبی را بین آنها نشان می­دهد. پس از صحت­سنجی مدل عددی، تأثیر عدد فرود ورودی بر قدرت جریان ثانویه ایجاد شده، بازده هیدرولیکی تبدیل، انرژی جنبشی آشفتگی و تنش برشی بستر در مقاطع مختلف تبدیل شبیه­سازی شده و نتایج نشان دادند که با افزایش عدد فرود بالادست، قدرت جریان ثانویه در امتداد تبدیل افزایش یافته و بازده تبدیل کاهش می­یابد. بالاترین بازده مربوط به عدد فرود 40/0 بوده و مقدار آن برابر 83/60 درصد می­باشد. همچنین، با افزایش عدد فرود، انرژی جنبشی آشفتگی و تنش برشی بستر افزایش یافتند، به­طوری­که از ورودی تبدیل به­سمت انتهای تبدیل، انرژی جنبشی آشفتگی برای تمامی اعداد فرود کاهش یافته و قدرت آشفتگی حدود 71/30% دچار کاهش گردید.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی عددی تأثیر عدد فرود ورودی بر الگوی جریان در تبدیل های عریض شونده تدریجی در کانال های روباز

تبدیل­ها به­طور معمول در کانال­های باز مصنوعی کاربرد دارند. با افزایش ابعاد تبدیل در راستای جریان، از سرعت جریان کاسته می­شود. تحت شرایط جریان زیر بحرانی دائمی، کاهش سرعت جریان منجر به افزایش فشار آب شده و همچنین گرادیان فشار معکوس می­شود. این موضوع، ناحیه جدایی جریان و حرکت گردابی آشفته را به­وجود آورده و باعث تلفات انرژی جریان می­شود. مدل­های فیزیکی به­­خاطر پیچیدگی جریان و همچنین تأثیرات ناش...

full text

بررسی آزمایشگاهی تأثیر عدد فرود بر پارامترهای هیدرولیکی شیب‌شکن قائم با جریان فوق بحرانی در بالادست

جریان فوق بحرانی به عنوان جریان ورودی در بالادست شیب‌شکن‌های قائم در اثر سقوط و برخورد، می‌تواند قدرت ضربه‌ای، تخریبی و فرسایشی بسیار قابل توجهی در پایین‌دست شیب‌شکن‌های قائم داشته باشد. بنابراین در این تحقیق با هدف ارزیابی و پیش‌بینی رفتار کلی پارامترهای هیدرولیکی شیب‌شکن‌های قائم با جریان فوق بحرانی در بالادست، 55 آزمایش با دبی‌ها و اعداد فرود مختلف صورت پذیرفت. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که در...

full text

بررسی فرم متوازن شده الگوی عددی شار متوسط وزن‌دار جهت شبیه‌سازی جریان در کانالهای باز

در تحقیق پیش رو جریان یک بعدی در کانال روباز، با استفاده از فرم متوازن شده الگوی عددی شار متوسط وزن‌دار، شبیه سازی شده است که معادلات آب کم عمق را حل می نماید. به منظور پیشگیری از به وجود آمدن نوسانات با منشا غیر فیزیکی، از MINMOD به عنوان یک تابع محدود کننده شار استفاده شده است. سپس، برای دستیابی به یک فرم متوازن از الگوی شار متوسط وزن‌دار با هدف شبیه سازی جریان آب کم عمق، یک فرآیند بازسازی خط...

full text

کاربرد مدل عددی SSIIM1 در بررسی تأثیر زاویه اتصال کانال های روباز بر خصوصیات جریان

      محل تلاقی رودخانه‌ها از اجزای مهم مورفولوژیکی سیستم‌های رودخانه‌ای می‌باشد. جریان ورودی از شاخه فرعی باعث تغییرات شدید سرعت و آشفتگی جریان در محل تلاقی و در نتیجه فرسایش و رسوبگذاری می‌شود. الگوی جریان در محل تلاقی به شدت متأثر از زاویه اتصال می‌باشد. در این تحقیق توانایی مدل SSIIM1برای شبیه سازی جریان سه بعدی در محل تلاقی و تأثیر زاویه اتصال بر خصوصیات جریان مورد مطالعه قرار گرفت. واسنجی...

full text

بررسی عددی اثر عدد ماخ و زاویة حمله بر الگوی جریان روی بال مثلثی 60 درجه

در این مقاله جریان پایا روی یک بال مثلثی با زاویة پسگرایی 60 درجه و لبة حملة تیز، در زوایای حمله و رژیم‌های صوتی گوناگون، به‌روش عددی بررسی شده ‌است. الگوی جریان روی سطح بالایی بال مثلثی با لبة حملة تیز، براساس مؤلفة زاویة حملة عمود بر لبة حمله و مؤلفة عدد ماخ عمود بر لبة حمله به شش نوع طبقه‌بندی می‌شود. در این مقاله الگوی جریان روی بال مثلثی مورد مطالعه با الگوهای شناخته‌شده در مطالعات پیشین م...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 26  issue 4.2

pages  97- 108

publication date 2017-02-19

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023