شبیه سازی نرم افزاری تاثیر صفحات مستغرق بر چاله آب شستگی در محل تقاطع کانال ها
- سال انتشار: 1397
- محل انتشار: پژوهش های حفاظت آب و خاک، دوره: 25، شماره: 3
- کد COI اختصاصی: JR_JWSC-25-3_019
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 530
نویسندگان
گروه عمران- دانشکده مهندسی شهید نیکبخت- دانشگاه سیستان و بلوچستان - زاهدان - ایران
دانشجوی کارشناسی ارشد سازه های هیدرولیکی، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
استادیار گروه مهندسی عمران دانشکده مهندسی شهید نیکبخت - دانشگاه سیستان و بلوچستان
چکیده
سابقه و هدف: پدیده تقاطع کانال ها و رودخانه ها ازجمله مسائلی است که در کانال های آبیاری و زهکشی، کانال های جمع آوری آب های سطحی، تصفیه خانه های آب و فاضلاب و رودخانه های طبیعی رخ می دهد. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر صفحات مستغرق نصب شده در کانال فرعی بر کنترل و کاهش عمق چاله ی آب شستگی در اتصال 90 درجه کانال ها و ارائه بهترین موقعیت و آرایش صفحات مستغرق با استفاده از شبیه سازی نرم افزاری است. مواد و روش ها: در این پژوهش از نرم افزار شبیه سازی جریان Flow-3D به منظور مدل سازی حالات مختلف قرارگیری صفحات مستغرق در تلاقی کانال های 90 درجه استفاده شده است. برای صحت سنجی نتایج از داده های آزمایش های انجام شده در آزمایشگاه گروه مهندسی عمران دانشگاه صنعتی شریف استفاده شده است. مدل آزمایشگاهی مذکور از یک کانال اصلی به طول 12 متر و عرض 40 سانتیمتر و یک کانال فرعی به طول 3 متر و هم عرض با کانال اصلی تشکیل شده است. کانال فرعی در فاصله 35/6 متری از ابتدای کانال اصلی و با زاویه 90 درجه نسبت به آن نصب شده است. معادلات حاکم در شبیه سازی نیز معادلات ناویر استوکس و پیوستگی جریان های تراکم ناپذیر بودند. جهت مدل کردن آشفتگی نیز از مدل دو معادله ای k-w استفاده شد. یافته ها: نتایج این مطالعه نشان داد که شبیه سازی نرم افزاری می تواند الگوی آب شستگی در محل تلاقی را به خوبی برآورد نماید. بطوریکه اختلاف حداکثر عمق آب شستگی در محل تلاقی بین مدل عددی و آزمایشگاهی 4/1 درصد بود. همچنین مدل سازی هایی با زوایا، ابعاد و فواصل مختلف از صفحات مستغرق جهت تعیین بهترین موقعیت صفحات مستغرق برای کاهش عمق آب شستگی در محل تلاقی دو کانال با زاویه 90 درجه انجام گرفت. نتایج این مدل سازی ها نشان داد که چنانچه زاویه ی قرار گیری صفحات مستغرق نسبت به راستای جریان کانال فرعی برابر 60 درجه، نسبت طول صفحات به عرض کانال برابر 25/0، فاصله طولی صفحات از یکدیگر نصف عرض کانال فرعی، فاصله عرضی صفحات از یکدیگر 375/0 عرض کانال فرعی و فاصله نصب صفحات از محل تلاقی دو کانال بین 25/0 تا 375/0 عرض کانال فرعی باشد؛ صفحات مستغرق به طور موثری حداکثر عمق چاله آب شستگی ایجادشده در محل اتصال دو کانال با زاویه 90 درجه را کاهش می دهند. نتیجه گیری: نتیجه نهایی حاصل از این پژوهش نشان می دهد که چنانچه صفحات مستغرق در موقعیت مناسب و با ابعاد بهینه در کانال فرعی نصب شوند می توانند عمق چاله آب شستگی در محل تقاطع را کاهش دهند. بطوریکه در این پژوهش حداکثر عمق آب شستگی با نصب صفحات مستغرق در کانال فرعی 21 درصد نسبت به حالت بدون صفحات کاهش یافت.کلیدواژه ها
تقاطع کانال ها, فرسایش, صفحات مستغرق, مدل عددی FLOW-3Dاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.