بررسی عددی مشخصه های هیدرولیکی جریان در کانال های مرکب منشوری پیچان با مدل Flow3D
سال انتشار: 1396
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 615
فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
ICSAU05_1043
تاریخ نمایه سازی: 11 خرداد 1397
چکیده مقاله:
کانالهای مرکب از دو بخش کانال اصلی و سیلاب دشت ها تشکیل شده که جریان به محض لبریز شدن از کانال اصلی با پیرامون مرطوب گسترده ای در سیلاب دشت ها مواجه می شود. به علت وجود انحنا در کانال های مرکب پیچان، جریان موجود در بسترهای طغیانی در بخش های انحنادار از روی جریان موجود در کانال اصلی عبور می کند. این دو موضوع باعث می شود که در این نوع کانالها با تبادل شدید جرم و اندازه حرکت بین زیر مقاطع کانال، نیروی برشی زیادی به جریان وارد شود. این نیرو سبب کاهش سرعت جریان در سیلاب دشت ها شده و این اختلاف سرعت در بین این دو جریان باعث بوجود آمدن یک ناحیه انتقال ممنتوم می شود و در نتیجه جریانی با رفتار پیچیده حاصل می شود. برای آنالیز رفتارسنجی جریان، از نرمافزار Flow3D استفاده شده که در آن از روش حجم سیال، VOF، جهت حل مسیله بهره می گیرد. برای واسنجی نرمافزار از داده های آزمایشات هاردویک (Hardwick, 1992) استفاده شده است. هدف اصلی، ارزیابی دقت مدل Flow3D در شبیهسازی عددی مشخصههای جریان از قبیل توزیع سرعت، تنش برشی و ..... در کانالهای مرکب پیچان میباشد. نتایج آنالیز مدل نشان از دقت بالای نرم افزار Flow3D در تخمین پروفیل سطح آب در جریان عبوری دارد؛ طوری که درصد خطای مدل عددی در شبیه سازی با مدل آشفتگی RNG k-ε در حدود 4/96% بدست آمده است. نتایج حاصل نشان میدهد توزیع خطی سرعت جریان در راستای عمق در مرز مقاطع برقرار است و در مقاطع متناظر مقادیر سرعت تقریبا برابرند. همچنین از این مدلسازی استنباط میشود که با کاهش عرض سیلابدشتها در کانالهای مرکب پیچان، تنش برشی کف در مقطع کانال اصلی به صورت چشمگیری افزایش مییابد. برای نمونه در یک مقطع با کاهش عرض سیلاب دشت ها از آزمایش نوع سوم به نوع اول تنش برشی ماکزیمم از حدود 0/001 به 0/45 نیوتن بر مترمربع افزایش یافته است.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
سهراب سعید گلانیک
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- آب و سازه های هیدرولیکی- دانشکده فنی دانشگاه ارومیه،
میرعلی محمدی
دانشیار مهندسی عمران (هیدرولیک و مکانیک مهندسی رودخانه)- دانشکده فنی- دانشگاه ارومیه،