توضیحات
چکیده
مطالعه و شبیه سازي هیدرولیک جریان و رسوب در قوسها به روشهاي مختلف از دیرباز مورد توجه مهندسین علم هیدرولیک و مهندسی رودخانه بوده است. مکانیک جریان در قوس کانالها بسیار پیچیده است، لذا مدلهاي عددي دینامیک سیالات که امروزه رقیب مناسبی براي مشاهدات آزمایشگاهی به حساب میآیند، میتوانند به عنوان ابزاري کارآمد در پیش بینی چنین میدان جریانی بسیار مفید باشند. فرسایش به وجود آمده در قوس به دلیل وجود جریان حلزونی، میتواند منجر به تغییر در عرض قوس گردد. بنابراین مطالعه نحوه رفتار آب و الگوي جریان در قوسهاي با پهناي متغیر ضروري به نظر میرسد. در این تحقیق ابتدا مدل عددي با استفاده از نتایج اندازهگیري روي یک قوس Uشکل یکنواخت با پهناي 0/6 متر صحتسنجی شد و سپس دو قوس Uشکل مشابه ولی واگرا و همگرا، و با عرضهاي متغیر 0/6mبه 0/75mو 0/6mبه 0/45mتوسط مدل عددي سه بعدي SSIIMشبیهسازي شد. نتایج صحت سنجی نشان داد که مدل میتواند به خوبی میدان جریان در قوس یکنواخت را شبیه سازي نماید. پس از صحت سنجی مدل با داده هاي آزمایشگاهی، پروفیل هاي طولی و عرضی سرعت، جریانهاي اصلی و ثانویه، قدرت جریان ثانویه و شیب طولی در هر سه قوس مورد مقایسه قرار گرفت. در این بررسی مشخص شد در مقطع 135درجه قوس واگرا نیز مانند قوس یکنواخت، سلول چرخشی خلاف جهت چرخش جریان ثانویه اصلی مشاهده میشود. حداکثر قدرت جریان حلزونی به ترتیب در قوس واگرا، یکنواخت و همگرا بیشتر میباشد و خط حداکثر سرعت در کانال واگرا در حدود زاویه 80درجه با جدار خارجی قوس مماس میگردد اما این امر در کانال یکنواخت حدود زاویه 90تا 100درجه رخ میدهد.
مقدمه
مطالعه و شبیه سازي هیدرولیک جریان و رسوب در قوسها به روشهاي مختلف از دیرباز مورد توجه مهندسین علم هیدرولیک و مهندسی رودخانه بوده است. مکانیک جریان در قوس کانالها خصوصیات مشخصی دارد که در کانال هاي مستقیم دیده نمیشود. نیروهاي تاثیرگذار بر جریان ر قوس شامل نیروي گریز از مرکز ناشی از انحناي جریان ترکیب شده با پروفیل قائم سرعت غیریکنواخت، تنشهاي برشی و گرادیان فشار میباشد که باعث شیب جانبی سطح آب میشود.
ABSTRACT
Casting and hydraulic simulation of flow and sediment in arches have long been considered by engineers in hydraulic science and river engineering in various ways. The flow mechanics in the arc of the channels is very complicated, so the fluid dynamical numerical models that are nowadays a good competitor for laboratory observations can be very useful tools for predicting such a flow field. The erosion in the arc due to the presence of a snail stream can lead to a change in the width of the arc. Therefore, studying the behavior of water and flow pattern in variable-diameter arches seems to be necessary. In this research, a numerical model was first verified using measured results on a uniform U-shaped arch with a width of 0.6 m. Then, two U shapes of the same shape were divergent and convergent, with varying widths of 0.6 m to 0.75 m and 0.6 m to 0/6. 45m was simulated by a three-dimensional SSIIM numerical model. The validation results showed that the model can simulate the flow field in a uniform arc as well. After verifying the model with laboratory data, longitudinal and transverse velocity profiles, main and secondary flows, secondary power and longitudinal slope were compared in all three arcs. In this study, it was found that in a divergent divergent 135 degrees, like a curved arc, the rotary cell is opposite to the direction of the secondary secondary flow. The maximum spiral current strength is more divergent, uniform and convergent, respectively, and the maximum speed line in the divergent channel is tangent to about 80 degrees with the outer wall of the arc, but this occurs in a uniform channel around the angle of 90 to 100 degrees.
INTRODUCTION
The study and simulation of hydraulic flow and sediment in arches have long been considered by engineers in the field of hydraulic science and river engineering in various ways. The flow mechanics in the arch of the channels have specific characteristics that can not be seen in direct channels. The forces affecting the flow of arc include centrifugal force due to the flow curvature combined with the nonlinear vertical velocity profile, shear stresses and pressure gradients, which causes the lateral inclination of the surface of the water.
Year: 2011
Publisher : Sixth National Congress on Civil Engineering
By : Rasoul Ghobadian, Mohammad Taghi Aalami, Kamran Mohammadi, Saeed Farzin
File Information: persian Language/ 8 Page / size: 1,12 KB
Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart
سال : 1390
ناشر : ششمین کنـگره ملی مهنـدسی عمـران
کاری از : رسول قبادیان ، محمدتقی اعلمی ، کامران محمدي ، سعید فرزین
اطلاعات فایل : زبان فارسی / 8 صفحه / حجم : KB 1,12
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.