بررسی عددی مشخصات جریان در سازه های انحراف واقع در دیوار جانبی کانال باز

پایان نامه
چکیده

سازه های انحراف واقع در دیواره ی جانبی کانال باز به منظور انحراف جریان از کانال اصلی مورد استفاده قرار می-گیرند. سرریز های جانبی، روزنه های جانبی و دریچه های تخلیه جانبی از جمله سازه های انحراف جریان محسوب می شوند که دارای کاربرد گسترده ای درسد ها، شبکه های آبیاری، زهکشی و سیستم های فاضلاب شهری هستند. در این پایان نامه به منظور بررسی الگو و مشخصات جریان عبوری از سازه های انحراف جریان، شبیه سازی عددی میدان جریان عبوری از سرریز جانبی مستطیلی لبه تیز و روزنه ی جانبی مستطیلی لبه تیز با استفاده از نرم افزارflow-3d انجام شده است. مدل آشفتگی rng به منظور بستن معادلات ناویراستوکس و روش vof برای مدل سازی تغییرات پروفیل سطح آزاد بکار رفته است. در تحقیق حاضر پس از صحت سنجی نتایج مربوط به توزیع مولفه های مختلف سرعت و زاویه ی جت خروجی در مجاورت سرریز جانبی مستطیلی لبه تیز در ارتفاع های مختلف از تاج سرریز با داده های آزمایشگاهی باقری و حیدرپور (2012)، به بررسی اثرات عدد فرود بالادست و ارتفاع تاج سرریز جانبی بر الگو و مشخصات جریان در اطراف سرریز جانبی در کانال اصلی پرداخته می شود. توزیع مولفه های مختلف سرعت در راستای ارتفاع جریان در روی وسط تاج سرریز نشان می دهد با کاهش عدد فرود بالادست، توزیع سرعت طولی در راستای ارتفاع بخصوص در نزدیک تاج سرریز غیر یکنواخت تر می شود. برای اعداد فرود متفاوت، سرعت جانبی تا ارتفاع معینی از روی تاج سرریز افزایش می یابد و سپس با افزایش ارتفاع و نزدیک شدن به سطح آزاد جریان مقدارآن کاهش می یابد. با افزایش عدد فرود، ماکزیمم سرعت جانبی در ارتفاع بالاتری نسبت به تاج سرریز جانبی رخ می دهد. ماکزیمم سرعت قائم برای عدد فرود های متفاوت، در نزدیکی تاج سرریز رخ می دهد و با افزایش ارتفاع و نزدیک شدن به سطح آزاد جریان سرعت قائم به تدریج کاهش می یابد. با کاهش عدد فرود بالادست، سرعت قائم در نزدیکی سطح آزاد جریان به دلیل حرکت جریان به سمت پایین منفی می باشد. در خصوص سطح آزاد جریان در مجاورت سرریز جانبی با افزایش عدد فرود بالادست، عمق سطح آب در انتهای مجاورت سرریز جانبی دچار تغییرات شدیدی می شود. همچنین با افزایش عدد فرود، زاویه انحراف جت خروجی جریان در طول سرریز جانبی افزایش می یابد. اثرات تغییرات ارتفاع تاج سرریز جانبی در این مطالعه نشان می دهد میزان حداکثر پایین افتادگی سطح آب در طول سرریز نسبت به عمق آب بالادست برای سرریز های جانبی با ارتفاع تاج 10، 15 و20 سانتی متر، به ترتیب 12، 11 و 7 درصد است. با کاهش ارتفاع تاج سرریز ابعاد ناحیه جدا شدگی در اطراف سرریز جانبی در نزدیکی بستر کانال اصلی، در مقطع طولی و عرضی کانال اصلی به ترتیب افزایش و کاهش می یابد و به سمت پایین دست سرریز جانبی منتقل می شود. با کاهش ارتفاع تاج سرریز، زاویه انحراف جت خروجی جریان در طول سرریز جانبی کاهش می یابد. در ادامه ی پایان نامه نتایج دبی عبوری از روزنه-ی جانبی مستطیلی لبه تیز و الگوی جریان در اطراف آن در مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی حسین و همکاران (2011) مورد مقایسه قرار می گیرد و سپس اثر عدد فرود بالادست بر توزیع مولفه های مختلف سرعت و سطح آزاد جریان در مجاورت روزنه ی جانبی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد در مدل های شبیه سازی شده با اعداد فرود متفاوت، ماکزیمم و مینیمم سرعت طولی به ترتیب در ابتدا و انتهای روزنه ی جانبی رخ می دهد. با افزایش عدد فرود بالادست سرعت طولی ماکزیمم کاهش و سرعت طولی مینیمم افزایش می یابد. باکاهش عدد فرود، ماکزیمم سرعت جانبی در طول روزنه افزایش می یابد، که نشان می دهد با کاهش عدد فرود دبی عبوری از روزنه افزایش می یابد. در حالت عدد فرود پایین که عمق جریان بیشتر است، تغییرات سطح آزاد جریان ناچیز می-باشد. اما با افزایش عدد فرود، تغییرات قابل توجهی در سطح آزاد جریان در اطراف روزنه ی جانبی رخ می دهد

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

بررسی عددی اثر نسبی عرض کانال در آبگیر‌های جانبی بر منحنی‌های توزیع سرعت در محل انحراف جریان

آبگیر­های جانبی برای انحراف و انتقال جریان در سیستم­های هیدرولیکی استفاده می­شوند. نصب فلومتر­ها یکی از رایج­ترین روش­های اندازه­گیری سرعت و یا دبی در کانال­های روباز می­باشد. فلومتر­ها به کمک اندازه­گیری سرعت متوسط در حجم محدودی از جریان با استفاده از یک ضریب کالیبراسیون، سرعت متوسط مقطع را محاسبه می­کنند. در نزدیکی محل آبگیر به دلیل ماهیت سه­بعدی و پیچیده جریان و وجود جریان­های ثانویه قوی در ...

متن کامل

تحلیل عددی جریان در تلاقی کانال های روباز با تاثیر شیب جانبی کانال اصلی

تقاطع کانال ها در شبکه های انتقال آب اهمیت ویژه ای دارند. به همین علت مطالعه ویژگی های جریان در این محل ها مورد توجه محققین قرار دارد. شبیه سازی عددی مسایل مهندسی این امکان را می دهد که با کمترین هزینه و پرهیز از مشکلات روش های آزمایشگاهی به پاسخ مورد نظر دست یافت. لذا هدف از این تحقیق ارائه یک مدل تحلیلی برای هیدرولیک جریان در تلاقی کانال های روباز بر اساس معادلات پیوستگی، انرژی و مومنتوم و تع...

متن کامل

بررسی عددی اثر نسبی عرض کانال در آبگیر های جانبی بر منحنی های توزیع سرعت در محل انحراف جریان

آبگیر­های جانبی برای انحراف و انتقال جریان در سیستم­های هیدرولیکی استفاده می­شوند. نصب فلومتر­ها یکی از رایج­ترین روش­های اندازه­گیری سرعت و یا دبی در کانال­های روباز می­باشد. فلومتر­ها به کمک اندازه­گیری سرعت متوسط در حجم محدودی از جریان با استفاده از یک ضریب کالیبراسیون، سرعت متوسط مقطع را محاسبه می­کنند. در نزدیکی محل آبگیر به دلیل ماهیت سه­بعدی و پیچیده جریان و وجود جریان­های ثانویه قوی در ...

متن کامل

بررسی آزمایشگاهی و عددی تاثیر شیب جانبی کانال اصلی بر الگوی جریان در تلاقی 90 درجه کانال‌های باز

پیدایش حفره­های فرسایشی و مناطق رسوب­گذاری ارتباط مستقیمی به هیدرولیک جریان در محدوده تلاقی کانال­ها و رودخانه­ها دارد. الگوی جریان در محل اتصال کانال­ها بسیار پیچیده و تابع متغیرهای مختلفی می­باشد. در تحقیق حاضر تاثیر شیب جانبی 45 درجه کانال اصلی بر توزیع سرعت، سطح آب و ابعاد ناحیه جداشدگی جریان در یک تلاقی با زاویه اتصال 90 درجه بررسی و با حالت شیب جانبی 90 درجه مقایسه شد. برای این منظور مولف...

متن کامل

بررسی اثر موقعیت آبشکن و دیوار جدا کننده روی انحراف جریان و رسوب به آبگیرهای جانبی

یکی از مشکلاتی که در اکثر آبگیرها به وجود می‌آید، تجمع و ورود رسوبات به دهانه آبگیر و کاهش راندمان آبگیری است. کنترل رسوب در آبگیرها از مسائل پیچیده مهندسی رودخانه است. برای کاهش رسوب ورودی به دهانه آبگیر می-توان از مجموعه روش‌های کنترل کننده ورود رسوب به آبگیر استفاده نمود. در این تحقیق تأثیر زاویه و فاصله آبشکن از دهانه آبگیر همراه با دیوار جداکننده بر روی کنترل رسوب و راندمان آبگیری به صورت ...

متن کامل

بررسی آزمایشگاهی و عددی تاثیر شیب جانبی کانال اصلی بر الگوی جریان در تلاقی ۹۰ درجه کانال های باز

پیدایش حفره­های فرسایشی و مناطق رسوب­گذاری ارتباط مستقیمی به هیدرولیک جریان در محدوده تلاقی کانال­ها و رودخانه­ها دارد. الگوی جریان در محل اتصال کانال­ها بسیار پیچیده و تابع متغیرهای مختلفی می­باشد. در تحقیق حاضر تاثیر شیب جانبی 45 درجه کانال اصلی بر توزیع سرعت، سطح آب و ابعاد ناحیه جداشدگی جریان در یک تلاقی با زاویه اتصال 90 درجه بررسی و با حالت شیب جانبی 90 درجه مقایسه شد. برای این منظور مولف...

متن کامل

منابع 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 @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده فنی و مهندسی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023