بررسی عددی تاثیر عدد فرود ورودی بر الگوی جریان در تبدیل های عریض شونده تدریجی در کانال های روباز
عنوان مقاله: بررسی عددی تاثیر عدد فرود ورودی بر الگوی جریان در تبدیل های عریض شونده تدریجی در کانال های روباز
شناسه ملی مقاله: JR_WASO-26-4_008
منتشر شده در در سال 1395
شناسه ملی مقاله: JR_WASO-26-4_008
منتشر شده در در سال 1395
مشخصات نویسندگان مقاله:
علی اکبر اختری - استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه رازی کرمانشاه
عادل اثنی عشری - دانشجوی دکتری عمران - سازه های هیدرولیکی، دانشگاه رازی کرمانشاه
امیر احمد دهقانی - دانشیار دانشکده مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
حسین بنکداری - دانشیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه رازی کرمانشاه
خلاصه مقاله:
علی اکبر اختری - استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه رازی کرمانشاه
عادل اثنی عشری - دانشجوی دکتری عمران - سازه های هیدرولیکی، دانشگاه رازی کرمانشاه
امیر احمد دهقانی - دانشیار دانشکده مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
حسین بنکداری - دانشیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه رازی کرمانشاه
تبدیلها بهطور معمول در کانالهای باز مصنوعی کاربرد دارند. با افزایش ابعاد تبدیل در راستای جریان، از سرعت جریان کاسته میشود. تحت شرایط جریان زیر بحرانی دائمی، کاهش سرعت جریان منجر به افزایش فشار آب شده و همچنین گرادیان فشار معکوس میشود. این موضوع، ناحیه جدایی جریان و حرکت گردابی آشفته را بهوجود آورده و باعث تلفات انرژی جریان میشود. مدلهای فیزیکی بهخاطر پیچیدگی جریان و همچنین تاثیرات ناشی از مقیاس، به تنهایی قادر به ارائه درک روشنی از فیزیک حاکم بر این مساله نمیباشند و لذا لازم است الگوی جریان بهصورت عددی در کنار مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی بررسی شود. در این مطالعه، الگوی جریان در امتداد تبدیل تدریجی عریضشونده کانالهای مستطیلی به مستطیلی تحت جریان زیربحرانی با استفاده از مدل آشفتگی تنش رینولدز (RSM) ارائه شده در نرمافزار فلوئنت مورد بررسی قرار گرفته است. پروفیلهای سطح آب و سرعت جریان حاصل از دو روش در مقاطع مختلف تبدیل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است که مقایسه این نتایج مطابقت خوبی را بین آنها نشان میدهد. پس از صحتسنجی مدل عددی، تاثیر عدد فرود ورودی بر قدرت جریان ثانویه ایجاد شده، بازده هیدرولیکی تبدیل، انرژی جنبشی آشفتگی و تنش برشی بستر در مقاطع مختلف تبدیل شبیهسازی شده و نتایج نشان دادند که با افزایش عدد فرود بالادست، قدرت جریان ثانویه در امتداد تبدیل افزایش یافته و بازده تبدیل کاهش مییابد. بالاترین بازده مربوط به عدد فرود ۴۰/۰ بوده و مقدار آن برابر ۸۳/۶۰ درصد میباشد. همچنین، با افزایش عدد فرود، انرژی جنبشی آشفتگی و تنش برشی بستر افزایش یافتند، بهطوریکه از ورودی تبدیل بهسمت انتهای تبدیل، انرژی جنبشی آشفتگی برای تمامی اعداد فرود کاهش یافته و قدرت آشفتگی حدود ۷۱/۳۰% دچار کاهش گردید.
کلمات کلیدی: الگوی جریان, تبدیل تدریجی, تنش برشی بستر, عدد فرود ورودی, مدل فلوئنت
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1587545/