راشکی قلعه نو, محمد, اژدری مقدم, مهدی, عزیزیان, غلامرضا, خلیفه ای, کامران. (1397). شبیه سازی عددی استهلاک انرژی در تندآب با موانع استوانه ای مستغرق با مدل Flow 3D. علوم و مهندسی آبیاری, 41(4), 17-28. doi: 10.22055/jise.2018.13748
محمد راشکی قلعه نو; مهدی اژدری مقدم; غلامرضا عزیزیان; کامران خلیفه ای. "شبیه سازی عددی استهلاک انرژی در تندآب با موانع استوانه ای مستغرق با مدل Flow 3D". علوم و مهندسی آبیاری, 41, 4, 1397, 17-28. doi: 10.22055/jise.2018.13748
راشکی قلعه نو, محمد, اژدری مقدم, مهدی, عزیزیان, غلامرضا, خلیفه ای, کامران. (1397). 'شبیه سازی عددی استهلاک انرژی در تندآب با موانع استوانه ای مستغرق با مدل Flow 3D', علوم و مهندسی آبیاری, 41(4), pp. 17-28. doi: 10.22055/jise.2018.13748
راشکی قلعه نو, محمد, اژدری مقدم, مهدی, عزیزیان, غلامرضا, خلیفه ای, کامران. شبیه سازی عددی استهلاک انرژی در تندآب با موانع استوانه ای مستغرق با مدل Flow 3D. علوم و مهندسی آبیاری, 1397; 41(4): 17-28. doi: 10.22055/jise.2018.13748
شبیه سازی عددی استهلاک انرژی در تندآب با موانع استوانه ای مستغرق با مدل Flow 3D
1دانشجوی دکتری عمران - سازه هیدرولیکی دانشگاه سیستان و بلوچستان
2دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان.
3دانشجوی دکتری سازه های هیدرولیکی، دانشگاه سیستان و بلوچستان.
چکیده
در این تحقیق به قابلیت استهلاک انرژی تندآب با موانع مستغرق استوانهای پرداخته شد. از مزیتهای این روش بر روشهای قبلی مانند سرریز پلکانی، خطر کاویتاسیون کمتر و اقتصادیتر بودن آن میباشد. در این تحقیق برای تحلیل عددی از نرمافزار FLOW-3D استفاده شده است. این نرمافزار با استفاده از روش حجم محدود معادلات جریان را حل میکند. در این تحقیق جریان از نوع دائمی و اغتشاشی و سیال تراکمناپذیر در نظر گرفته شده است. مدل آشفتگی مورد استفاده در این تحقیقمیباشد. بررسی افت انرژی در همه مدلهای شاهد نشان میدهد، مقدار افت انرژی در همهی شیبها با افزایش نسبت YC/H(Yc عمق بحرانی و H ارتفاع تندآب) دارای روند نزولی با شیب نسبتاً تند میباشد. بهطور کلی میتوان گفت استهلاک انرژی در مدلهای شاهد نسبت به انرژی بالادست در محدوده دبیهای این تحقیق بین 10 درصد برای مدل با شیب 1 به 4 تا 64 درصد برای مدل با شیب 1 به 5 متغیر است. نتایج مقایسه افت در مدلهای با بستر دارای موانع نشان میدهد در همه مدلها روند نزولی با شیب نسبتاً تند و نرخ کاهش به صورت تقریباً خطی میباشد. در مقایسه افت انرژی در شیبهای مختلف، مقدار نسبی افت انرژی در شیب 1 به 4 دارای بیشترین و در شیب 1 به 5 دارای کمترین مقدار میباشد. بهطور کلی میتوان گفت استهلاک انرژی در این مدلها نسبت به انرژی بالادست از 81 درصد برای مدل با شیب 1 به 4 تا مقدار 43 درصد در مدل با موانع استوانهای و شیب 1 به 6 و 1 به 8 متغیر است. همچنین در مدلهای با موانع بستر، میزان استهلاک انرژی از 16 تا 39 درصد نسبت به مدل شاهد افزایش داشته است. در پایان نیز با استفاده از رگرسیون چند متغیره روابطی برای پیشبینی افت انرژی در این نوع تندآب در حالت بستر صاف و با وجود موانع استخراج شد.
Numerical Simulation of Chute Energy Dissipation with Submerged Cylindrical Obstacle using Flow 3D Model
نویسندگان [English]
Mohammad Rashki Ghaleno1؛ Mehdi Azhdary Moghadam2؛ Gholam Reza Azizyan2؛ Kamran Khalifehei3
1Ph.D. Candidate, Civil Engineering Department, University of Sistan and Balouchestan, Iran
2Assistant Professor, Civil Engineering Department, University of Sistan and Balouchestan, Iran
3Ph.D. Candidate, Civil Engineering Department, University of Sistan and Balouchestan, Iran.
چکیده [English]
In general, the energy dissipating structures are used in order to prevent the destructive effects of high flow velocities through the spillways. Among these structures, the most commonly used structures are chutes in water conveyance systems in dams, irrigation and drainage networks, alluvial rivers and wastewater collecting and disposal systems. The energy dissipating structures are used at the downstream of this systems. The advantage of this method to the previous methods such as stepped spillway is that the risk of cavitation is less and it is more economical. One of the ways to reduce the size or eliminate low energy dissipating structures is to use methods for reducing the flow energy over the chutes. One of these techniques, which has been used so far, is to create steps over the spillway. Another method is the application of obstruction or roughness on the spillway’s bottom. Baffled chute is a type of the dissipaters that is used extensively in open drainage networks and where the tailwater level has large fluctuations. The significance of this type of energy loss becomes more evident where the tailwater has obvious fluctuations. The purpose of this study is to numerically simulate the effect of cylindrical baffles over the chutes on the energy dissipation magnitude. In particular, the purpose of this study is to determine whether the cylindrical baffles can effectively reduce the kinetic energy and reduce the dimensions of the stilling basin.
کلیدواژه‌ها [English]
Chute, Energy Dissipation, Submerged Obstacle, Numerical simulation, Flow 3D
ابتدای صفحه
