|
عنوان
|
مطالعه آزمایشگاهی و عددی مشخصات هیدرولیکی جریان عبوری از سرریز لبه تیز در اثر بالا آمدگی بستر بالادست
|
|
نوع پژوهش
|
مقاله چاپ‌شده
|
|
کلیدواژه‌ها
|
دراپ عمودی، سرریز لبه تیز، ضریب آبگذری، عدد فرود، آبشار تنظیم کننده
|
|
چکیده
|
سابقه و هدف: سرریزهای لبه تیز یکی از سازههای اندازهگیری، انحراف و کنترل سطح آب در پروژههای هیدرولیکی، آبی و زیست محیطی هستند. بنابراین بررسی ویژگی و خصوصیات آن ها از جمله خصوصیات هیدرولیکی از مباحث مهم در طراحی این سازهها میباشد. تاکنون مطالعات متنوع و زیادی در خصوص سرریزهای لبه تیز صورت پذیرفته است. در خصوص تأثیر ناهمترازی طرفین رقوم بستر روی خصوصیات هیدرولیکی سرریزها، مطالعات محدودی انجام شده است. در سرریزهای لبه تیز نیز هم چون سایر سرریزها ناهمترازی طرفین (نظیر آبشار تنطیم کننده 21) باعث تغییر در خصوصیات هیدرولیکی شده که باید مورد مطالعه قرار گیرند. مواد و روش ها: آزمایش های پژوهش صورت گرفته در آزمایشگاه هیدرولیک پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری (وزارت جهاد کشاورزی) انجام گردید. آزمایشها در فلوم به طول 14 متر، عرض 60 سانتیمتر و ارتفاع 50 سانتی متر انجام شد. سرریز لبه تیز دارای جنس پلکسی گلاس به ضخامت 6 میلی متر، لبه تیز به ضخامت 2 میلی متر، ارتفاع 10 و ، 20 سانتیمتر و طول 60 سانتیمتر بود. با مصالح مناسب رقوم بستر بالادست سرریز در سه مرحله تا ارتفاع 5 15 سانتی متر بالا آورده شد و در هر مرحله مقادیر رقوم تاج سرریز و سطح آب در بالادست و پایین دست در دبی های مختلف برداشت و مشخصات هیدرولیکی به دست آمد. در ادامه برای تعمیم نتایج از دینامیک سیالات محاسباتی CFD2) 3 استفاده FLOW 3D ) استفاده شد. بدین منظور در مدل سازی جریان با سطح آزاد از روی سرریز از نرم افزار و (FAVOR شد. در این نرم افزار سرریز به عنوان مانعی با استفاده از روش نمایش کسری از مساحت یا حجم مانع ( 43 محاسبه شد. معادلات حاکم در شبیه سازی نیز (VOF سطح آزاد آن با استفاده از روش اصلاح شده حجم سیال ( 54 معادلات ناویر استوکس و پیوستگی جریان های تراکم ناپذیر بودند. جهت مدل کردن آشفتگی نیز از مدل دو معادله ای استفاده شد. RNG حالت اصلاح شده 65 k − ε یافته ها: نتایج تطابق خوبی بین مقادیر آزمایشگاهی و شبیهسازی عددی نشان داد. روند تغییرات ضریب آبگذری از دو به دست آمده در دبیهای برابر از دو روش فوق 11 % بود که قابل قبول H روش یکسان بود. حداکثر اختلاف در مقادیر می باشد. مشاهده شد که با افزایش رقوم بستر بالادست عمق جریان بالادست کاهش، سرعت و عدد فرود جریان )، افزایش رقوم بستر / 0.75 > ) 0/ افزایش خواهد یافت اما در نسبت
|
|
پژوهشگران
|
سیداسداله محسنی موحد (بازنشسته) (نفر چهارم)، مجتبی صانعی (نفر سوم)، حسین بانژاد (نفر دوم)، داود داودمقامی (نفر اول)
|