بررسی تاثیر نوع شکل مانع بر روی خصوصیات امواج عرضی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری سازه های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 استاد گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

     در بسیاری از مواقع مجموعه­ای از موانع در مقابل مسیر حرکت جریان آب قرار می­گیرد. با عبور آب از بین این موانع در پایین دست آنها گردابه ایجاد شده و از هم­پوشانی گردابه ایجاد شده از هر کدام از موانع امواج سطحی عمود بر جهت جریان تشکیل می­شود. در تحقیق حاضر تأثیر سه نوع شکل مانع بر روی تشکیل امواج عرضی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور موانع استوانه­ای ، مکعبی (برخورد جریان به گوشه) و مکعبی (برخورد جریان به ضلع) استفاده شد. دبی­ها 5، 15 و 25 لیتر بر ثانیه در نظر گرفته شد. کارگذاری موانع به صورت موازی با چهار آرایش مختلف 60×60 ، 120×60 ، 120×120 و 180×180 در نظر گرفته شد. در مجموع 36 آزمایش صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که شکل موانع تاثیر زیادی بر روی تشکیل امواج عرضی دارد. بیشترین میزان دامنه نسبی (         A/H                ) (دامنه نسبی که A : حداکثر دامنه امواج ، H : عمق متوسط جریان) مربوط به موانع استوانه ای برای آرایش 120×60 در دبی پنج لیتر بر ثانیه و به میزان 10/61 درصد و کمترین میزان  مربوط به موانع مکعبی برای برخورد جریان از ناحیه ضلع برای آرایش 180×180 در دبی 25 لیتر بر ثانیه و به میزان شش درصد حاصل شد. روابطی به منظور تخمین عدد استراهال در شکل­های مورد نظر با استفاده از نرم افزار SPSS ارائه گردید. بر اساس روابط تجربی ارائه شده مشخص گردید عدد استراهال با پارامتر ( فاصله بین ردیف های موانع به قطر موانع )در موانع استوانه­ای نسبت مستقیم و در دو حالت موانع مکعبی مورد بررسی در این تحقیق نسبت عکس دارد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Study of Impact of Obstacle Shape on The Characteristics of Transverse Waves

نویسندگان [English]

  • Mohammad Hossein Purmohammadi 1
  • Mehdi Ghomeshi 2
  • Seyed Habib Mosavi Jahromi 2
  • Seyed Mahmoud KashefiPour 2
  • Manoochehr Fathi Moghadam 2
چکیده [English]

     In many cases the collection of obstacles stand against water flow direction and by passing water through these obstacles, vortexes are created in downstream of them and by overlapping of these vortexes, surface waves perpendicular to the flow direction are formed. In this study the impact of obstacle shape on the characteristics of transverse waves are investigated.For this purpose, cylindrical obstacle and cubic obstacle are used. Discharges 5, 15 and 25 l/s and insertion of obstacles in parallel with ordering of 60*60,60*120,120*120 and 180*180  are considered. Totally 36 experiments were performed. The results showed that the shape of obstacles has high impact on the formation of transverse waves. The maximum amount of relative amplitude (A/H ) (A : The maximum wave amplitude , : depth of flow) was occurred for cylindrical obstacle with amount of 61.10% in arrangement of obstacles of  and discharge equal to 5 l/s and the minimum value of   was occurred for cubic obstacle for side current collision with amount of 6.00% in arrangement of obstacles of  and discharge equal to 25 l/s. Equations for estimating of Strouhal Number were presented, using SPSS software developed.  According to presented equations,  Strouhal number has direct comparison with (P: Distance between obstacles, : Diameter of obstacles ) in cylindrical obstacles and has inverse comparison in two situations of cubic obstacles.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Transverse waves
  • Strouhal number
  • Frequency of waves
  • Density of obstacles