مطالعه فیزیکی سرعت و تنش برشی جریان در کانال عریض با جداره ثابت

سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 165

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_WASO-29-4_002

تاریخ نمایه سازی: 25 دی 1401

چکیده مقاله:

خصوصیات هیدرولیکی جریان در آبراهه­های عریض، به دلیل وجود نسبت بالای عرض به عمق جریان، b/h، شرایط متفاوت­تری نسبت به کانال های کم عرض دارد. در این تحقیق، با استفاده از مدل فیزیکی یک کانال عریض با جداره ثابت به طول ۶۰ متر و عرض ۵/۱ متر با نسبت عرض به عمق جریان ۱۲ الی ۵۶، مشخصه­های هیدرولیکی جریان در کانال­های عریض، شامل رابطه دبی-عمق، توزیع­های سرعت و تنش برشی جریان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان می­دهد که سرعت حداکثر در کانال­های عریض در نزدیکی سطح جریان رخ می­دهد. از بررسی توزیع قائم سرعت جریان آشکار می­شود که این توزیع از قانون معروف لگاریتمی پیروی می­کند. همچنین نتایج حاصل بیان می کند که تنش برشی حداکثر در محور میانی کانال عریض بوجود می­آید و با افزایش نسبت عرض به عمق، b/h، تنش برشی بی بعد افزایش می­یابد. در b/h­های کمتر از ۳۰، تنش برشی بی بعد کف کوچکتر از ۹/۰ و برای b/h های بزرگتر از ۳۰، تنش برشی بی بعد کف بزرگتر از ۹/۰ می باشد. مقایسه نتایج کانال­های عریض و کانال­های با عرض بهینه به نسبت b/h=۲ گویای آن است که در کانال­های کم عرض، رابطه بین نسبت b/h با تنش برشی به صورت خطی است ولی در کانال­های عریض رابطه توانی بر آنها حاکم است. همچنین در کانال­های عریض، درصد سهم نیروی برشی دیواره­ها (%SFW) به دلیل عمق کم جریان کمتر از ۱۰ و ناچیز بوده و می­توان برای منظورهای طراحی از سهم دیواره­ها در تنش برشی صرفنظر نمود.

نویسندگان

وحید حسن زاده وایقان

دانشجوی دکتری مهندسی عمران- آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه

میرعلی محمدی

دانشیار گروه مهندسی عمران- هیدرولیک و مکانیک مهندسی رودخانه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Chen CL, ۱۹۹۱. Unified theory on power laws for flow ...
  • Craf RW, ۱۹۶۵. Cross section transfer of linear momentum in ...
  • Dolgopolova EN, ۲۰۰۱. Plane river resistance. Proceedings XXIX IAHR Congress- ...
  • Einstein HA, ۱۹۴۲. Formulas for the transportation of bed-load. Transactions ...
  • Guo J and Julien PY, ۲۰۰۵. Shear stress in smooth ...
  • HasanZadeh VV and Mohammadi M, ۲۰۱۶. A Numerical study on ...
  • Javid S, Mohammadi M, Najarchi M and NajafiZade MM, ۲۰۱۸. ...
  • Javid S, Mohammadi M, Najarchi M and NajafiZade M.M, ۲۰۱۹. ...
  • Jose Ramon BC, Filho MC, Borko DS, Piscoya VC, Guerra ...
  • Kironoto B and Graf WH, ۱۹۹۴. Turbulent characteristics in rough ...
  • Knight DW, Demetriou JD and Hamed ME, ۱۹۸۴. Boundary shear ...
  • Mohammadi M, ۱۳۹۳. Fluvial hydraulics. ۳rd Edition, Urmia University Press, ...
  • Mohammadi M, ۱۹۹۸. Resistance to flow and the influence of ...
  • Mohammadi M, ۲۰۰۲a. Boundary shear stress and velocity distributions in ...
  • Mohammadi M, ۲۰۰۲b. On the effect of shape on resistance ...
  • Mohammadi M, MohammadNejhad H and EbrahimNejhadian H, ۲۰۱۵. Flow resistance ...
  • Mohammadi M and Knight DW, ۲۰۰۴. Boundary shear stress distribution ...
  • Mohammadi M, ۲۰۰۵. Shape effects on resistance to flow in ...
  • Nezu I and Rodi W, ۱۹۸۶. Open channel flow measurements ...
  • Pu JH, ۲۰۱۳. Universal velocity distribution for smooth and rough ...
  • Rosgen D L, ۲۰۰۳. Applied river morphology. PhD dissertation. University ...
  • Roshangar K, Alami, M and Saghebian, S, ۲۰۱۸. Modeling and ...
  • Roshani E, Hossienzade Dalir A, Farsadizade D and Salmasi F, ...
  • Tominaga A, Nezu I, Ezaki K and Nakagawa H, ۱۹۸۹. ...
  • White W, Paris E and Bettess R, ۲۰۰۵. A new ...
  • Yang S, Tan S and Lim S, ۲۰۰۵. Flow resistance ...
  • Yen BC, ۲۰۰۲. Open channel flow resistance. J. Hydraulic Engineering ...
  • نمایش کامل مراجع