شبیه‌سازی نرم‌افزاری تأثیر صفحات مستغرق بر چاله آبشستگی در محل تقاطع کانال‌ها
نویسندگان
چکیده مقاله:
سابقه و هدف: پدیده تقاطع کانال‌ها و رودخانه‌ها ازجمله مسائلی است که در کانال‌های آبیاری و زهکشی، کانال‌های جمع‌آوری آب‌های سطحی، تصفیه‌خانه‌های آب و فاضلاب و رودخانه‌های طبیعی رخ می‌دهد. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر صفحات مستغرق نصب‌شده در کانال فرعی بر کنترل و کاهش عمق چاله‌ی آب شستگی در اتصال 90 درجه کانال‌ها و ارائه بهترین موقعیت و آرایش صفحات مستغرق با استفاده از شبیه‌سازی نرم‌افزاری است. مواد و روش‌ها: در این پژوهش از نرم‌افزار شبیه‌سازی جریان Flow-3D بهمنظور مدل‌سازی حالات مختلف قرارگیری صفحات مستغرق در تلاقی کانال‌های 90 درجه استفاده‌شده است. برای صحت سنجی نتایج از داده‌های آزمایش‌های انجام‌شده در آزمایشگاه گروه مهندسی عمران دانشگاه صنعتی شریف استفاده‌شده است. مدل آزمایشگاهی مذکور از یک کانال اصلی به طول 12 متر و عرض 40 سانتیمتر و یک کانال فرعی به طول 3 متر و هم‌عرض با کانال اصلی تشکیل‌شده است. کانال فرعی در فاصله 35/6 متری از ابتدای کانال اصلی و با زاویه 90 درجه نسبت به آن نصب‌شده است. معادلات حاکم در شبیه‌سازی نیز معادلات ناویر استوکس و پیوستگی جریان‌های تراکم ناپذیر بودند. جهت مدل کردن آشفتگی نیز از مدل دو معادله‌ای k-w استفاده شد. یافته‌ها: نتایج این مطالعه نشان داد که شبیه‌سازی نرم‌افزاری می‌تواند الگوی آب شستگی در محل تلاقی را به‌خوبی برآورد نماید. بطوریکه اختلاف حداکثر عمق آب شستگی در محل تلاقی بین مدل عددی و آزمایشگاهی 4/1 درصد بود. همچنین مدل‌سازی‌هایی با زوایا، ابعاد و فواصل مختلف از صفحات مستغرق جهت تعیین بهترین موقعیت صفحات مستغرق برای کاهش عمق آب شستگی در محل تلاقی دو کانال با زاویه 90 درجه انجام گرفت. نتایج این مدل‌سازی‌ها نشان داد که چنانچه زاویه‌ی قرارگیری صفحات مستغرق نسبت به راستای جریان کانال فرعی برابر 60 درجه، نسبت طول صفحات به عرض کانال برابر 25/0، فاصله طولی صفحات از یکدیگر نصف عرض کانال فرعی، فاصله عرضی صفحات از یکدیگر 375/0 عرض کانال فرعی و فاصله نصب صفحات از محل تلاقی دو کانال بین 25/0 تا 375/0 عرض کانال فرعی باشد؛ صفحات مستغرق به‌طور مؤثری حداکثر عمق چاله آب شستگی ایجادشده در محل اتصال دو کانال با زاویه 90 درجه را کاهش می‌دهند. نتیجه‌گیری: نتیجه نهایی حاصل از این پژوهش نشان می‌دهد که چنانچه صفحات مستغرق در موقعیت مناسب و با ابعاد بهینه در کانال فرعی نصب شوند می‌توانند عمق چاله آبشستگی در محل تقاطع را کاهش دهند. بطوریکه در این پژوهش حداکثر عمق آب شستگی با نصب صفحات مستغرق در کانال فرعی 21 درصد نسبت به حالت بدون صفحات کاهش یافت.
منابع مشابه
بررسی آزمایشگاهی تأثیر شکل صفحات مستغرق بر آبشستگی پایه پل
صفحات مستغرق سازههای مستطیلی نازکی هستند که به لحاظ داشتن زاویه با جهت جریان ناحیه پر فشار و کم فشار در دو طرف آنها ایجاد میشود. این سازهها باعث ایجاد گرداب ثانویه و تغییر الگوی جریان در کف رودخانه و در نتیجه تغییر روند انتقال رسوب و فرسایش میشوند. عملکرد صفحات مستغرق در کاهش آبشستگی پایه پل و حرکت رسوب از اطراف صفحات، که بهعلت ایجاد جریان رو به پایین در جلوی آنها بهوجود میآید، تحت تأث...
متن کاملبررسی تأثیر عملکرد صفحات مستغرق پادساعتگرد بر کاهش آبشستگی پایه پل منفرد مستقر در قوس تند
در این مقاله به بررسی تأثیر صفحات مستغرق پادساعتگرد بر کاهش آبشستگی پیرامون پایه پل منفرد پرداخته شده است. آزمایشها در یک فلوم با خم U شکل تحت تأثیر استقرار پایه پل استوانهایی انجام شد. صفحات مستطیلی از جنس پلگسی گلاس با طول و ضخامت به ترتیب 5/1 و 2/0 برابر قطر پایه و استغراق 75 درصد استفاده شد. کلیهی آزمایشات در شرایط آب زلال ( 97/0 14u*u*c="> )، دبی 70 لیتر بر ثانیه و رسوبات با دانهبند...
متن کاملکاربرد صفحات مستغرق در کاهش آبشستگی پایه استوانه‌ای پل‌ها
صفحات مستغرق سازههای مستطیلی نازکی هستند که به لحاظ داشتن زاویه با جهت جریان ناحیه پر فشار و کم فشار در دو طرف آنها ایجاد میشود. این سازهها باعث ایجاد گرداب ثانویه و تغییر الگوی جریان در کف رودخانه و در نتیجه تغییر روند انتقال رسوب و فرسایش میشوند. عملکرد صفحات مستغرق برای کاهش آبشستگی پایه پل و حرکت رسوب از اطراف صفحات به علت ایجاد جریان رو به پایین در جلوی آنها تحت تأثیر نحوه قرارگ...
متن کاملبررسی تأثیر اصلاح ساختار هندسی صفحات مستغرق بر میزان آبشستگی اطراف آنها با حضور آبگیر جانبی
برداشت آب همیشه در زمان بهره برداری به واسطه روش های انتقال آب و قوانین هیدرولیکی و هیدرولوژیکی با مشکلاتی مواجه بوده است که مهمترین آن رسوب گذاری بستر در دهانه های آبگیر و کانال آبگیر می باشد. یکی از روشهای کنترل رسوب وارده به آبگیر جانبی استفاده از صفحات مستغرق است ، صفحات مستغرق قطعات کوچکی از جنس های مختلف هستند که در زاویه ای کم نسبت به جهت جریان (10 تا 30 درجه) قرار میگیرند که در اثر ایجا...
متن کاملتأثیر توأم صفحات مستغرق و طوق در کاهش عمق آبشستگی پایه‌های استوانه‌ای شکل پل‌ها
Submerged vanes are low aspect ratio flow-training structures mounted vertically on the river bed at an angle to the prevailing flow. The aim of application of vane is to generate a secondary circulation in the main flow, designed to modify the near-bed flow pattern and thus redistribute flow and sediment transport within the channel cross section. Collar is a flat sheet with low thickness fixe...
متن کاملبررسی آزمایشگاهی اثر طول آبشکنهای نفوذپذیر بر روی ابعاد چاله آبشستگی در شرایط غیر مستغرق در قوس 90 درجه ملایم
یکی از روشهای متداول کنترل فرسایشکناری در قوسرودخانهها استفاده از آبشکن است. آبشکن با تغییر الگویجریان و منحرف کردن جریان به سمت محور رودخانه مانع از فرسایش ساحل رودخانه میگردد و از سوی دیگر الگویجدید جریان که با سرعت بالاتری تشکیل شده، باعث آبشستگی در اطرافآبشکن میشود. طول آبشکن یکی از پارامترهایمهم مؤثر بر آبشستگی در اطراف آبشکن است. بهمنظور بررسی اثر طول آبشکن با نفوذپذیری 33 % در قوس بر فرا...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
عنوان ژورنال
دوره 25 شماره 3
صفحات 291- 297
تاریخ انتشار 2018-08-23
با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023