آمار
| تعداد نشریات | 13 |
| تعداد شماره‌ها | 626 |
| تعداد مقالات | 6,517 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,746,478 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,297 |
بررسی اثر تغییرات بازشدگی روی نقطه جدایش، اندازه دنباله و توزیع سرعت در سرریز- دریچه استوانه ای مستغرق | ||
| مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک | ||
| مقاله 10، دوره 24، شماره 6، بهمن و اسفند 1396، صفحه 177-193 اصل مقاله (848.83 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2018.11434.2584 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد قره گزلو* 1؛ محسن مسعودیان2؛ بشیر شاهین3؛ اسماعیل کردی4 | ||
| 1کاندیدای اخذ درجه دکتری سازه های آبی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری | ||
| 2دانشیار گروه سازه های آبی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری | ||
| 3استاد گروه مکانیک دانشگاه چکوروا ترکیه | ||
| 4استادیار گروه عمران دانشگاه میرداماد گرگان | ||
| چکیده | ||
| چکیده سابقه و هدف: ترکیب سرریز و دریچه سازه جدیدی به‌وجود می‌آورد که می‌تواند برخی از نواقص استفاده جداگانه آن‌ها را برطرف کند به طوری که مواد معلق از رو و مواد قابل ته‌نشین شدن از زیر عبور نموده و همچنین با حرکت در راستای قائم و ایجاد بازشدگی‌های متفاوت و متناسب با تغییرات جریان ورودی، سطح آب را به شیوه بهتر و دقیق‌تری کنترل و هد آب ثابتی را برای کانال جانبی تنظیم نماید. یکی از انواع سرریز- دریچه نوع استوانه‌ای آن است که دارای مزایایی چون ضریب دبی بالا و افت کمتر نسبت به موارد جایگزین است. تحقیقات انجام گرفته توسط محققین قبلی روی سازه مذکور که همگی از جنبه هیدرولیکی بوده است اشاره دارد در مدل ترکیبی سرریز – دریچه استوانه‌ای، ضریب دبی در هریک از بخش های سرریز و دریچه ( ضریب دبی مهم‌ترین پارامتر هیدرولیکی در طراحی سرریز- دریچه می باشد) نسبت به کاربرد جداگانه آن‌ها کاهش می‌یابد. از طرفی علاوه بر پارامترهای هیدرولیکی موثر بر ضریب دبی که قبلا توسط محققین پیشین به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است، پدیده‌های هیدرودینامیکی مانند جدایش جریان، ریزش گردابه، محل همگرایی لایه برشی عبوری از دو طرف سازه و... که به‌دنبال هیدرواستاتیک نبودن فشار روی بدنه سازه هنگام عبور جریان به‌وجود می‌آیند، می توانند نقش بسزا و تعیین کننده ای بر ضریب دبی، آبگذری و سایر خصوصیات جریان عبوری داشته باشند. لذا به منظور بررسی تغییرات نقطه جدایش در روی سازه و زیر سازه، محل وقوع همگرایی لایه مرزی جداشده از دو طرف، پروفیل سرعت در رو و پایین دست سازه و همچنین اندازه دنباله با تغییرات میزان بازشدگی، آزمایشاتی با استفاده از تکنیک سرعت سنجی ذرات به روش تصویر برداری(PIV) انجام، نتایج بررسی و تحلیل شد. مواد روش‌ها: آزمایش‌ها در آزمایشگاه هیدرودینامیک دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه چکوروا ترکیه، با استفاده از تکنیکPIV روی استوانه ای با قطر 50 میلی‌متر و پنج بازشدگی متفاوت 1/0- 5/0 قطر انجام شد.. برای کلیه آزمایش‌ها، عمق آب بالادست و سرعت ورودی ثابت و برابر با 150 میلی‌متر و 58/0 متر بر ثانیه بود. یافته‌ها و نتیجه‌گیری نتایج نشان داد برای تمام نسبت‌های باز شدگی دریچه به قطر سازه، محل وقوع جدایش جریان از بدنه سازه در قسمت دریچه و سرریز متفاوت بوده و در حالت دریچه جدایش زودتر رخ می‌دهد به طوری که در محدوده آزمایش‌ها بیشترین و کمترین اختلاف زاویه انحراف جدایش سرریز و دریچه از همدیگر 40، 3 درجه می‌باشد. با افزایش بازشدگی از 1/0 قطر به 4/0 فاصله افقی نقطه وقوع همگرایی دو لایه مرزی جداشده نسبت به سازه کمتر می‌شود و همچنین افزایش بازشدگی سبب نوسانات در راستای عمودی محل وقوع نقطه همگرایی شده که در محدوده بازشدگی‌های این تحقیق محل وقوع نقطه ، بین 1/0 تا 15/0 قطر نسبت به محور افقی عبوری ازمرکز استوانه انحراف قائم داشته و در تمام حالت ها زیر محور مذکور قرار می‌گیرد. برای تمام بازشدگی‌ها تا فاصله‌ای به اندازه قطر سازه از پشت سرریز- دریچه، پروفیل سرعت در راستای محور ( ) و ( ) شدیدا تحت تاثیر عوامل هیدرو دینامیکی است. در روی سرریز- دریچه با افزایش زاویه از صفر تا 90 درجه( با حرکت به سمت تاج) نسبت سرعت ماکزیمم به سرعت ورودی افزایش یافته به طوری که در تاج حدود 27 درصد نسبت به نقطه صفر افزایش مشاهده می‌گردد ولی بعد از تاج دچار نوسانات افزایش و کاهش می-گردد و این نوسانات در بازشدگی برابر با نصف قطر سبب می‌شود تا مقدار بی بعد سرعت ماکزیمم به سرعت ورودی در نزدیکی نقطه جدایش، حدود 17 درصد نسبت به تاج کاهش یابد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| سرریز- دریچه استوانه ای؛ جدایش جریان؛ دنباله؛ توزیع سرعت؛ بازشدگی | ||
| مراجع | ||
|
.Akilli, H., Sahin, B., and Tumen, N.F. 2005. Suppression of vortex shedding of circular.1. cylinder in shallow water by a splitter plate. J. Flow Measure. Ins. 16:4. 211-219. 2.Alper Oner, A., SalihKirkgoz, M., and Sami Akoz, M. 2008.Investigation of a current with a circular cylinder near a rigid bed. J. Ocean Engin. 35: 1. 1492-1504. 3.Bearman, P.W., and Zdravkovich, M.M. 1978. Flow around a circular cylinder near a plane Boundary. J. Fluid Mechanic. 89: 1. 33-47. 4.Fendereski, N., Masoudian, M., Kordi, E., Röttcher, K., and Gharahgezlou, M. 2014. The hydraulic investigation of perforated-Cylindrical-Intake structure. J. Civil Engin. Urban. 4: 5. 509-514. 5.Gharahgezlou, M. 2012. Combined flow in cylindrical weir and gate. Agricultural Science and Natural Resources University, Press, 91p. (In Persian) 6.Gharahgezlou, M., Masoudian, M., Haber, B., and Salehi Neyshaboury, S.A. 2013. Effect of weir flow on gate discharge in combined cylindrical weir- gate. J. Irrig. Water Sci. 11: 1. 86-95. (In Persian) 7.Gharahgezlou, M., Masoudian, M., Salehi Neyshaboury, S.A., Nadery, F., and Severi, A. 2013. Laboratory investigation of combination of cylindrical and semi cylindrical weir-gate model in a small canal. J. Water Soil Cons. 20: 1. 185-198. (In Persian) 8.Lei, C., Cheng, L., and Kavanagh, K. 1999. Re-examination of the effect of a plane boundary on force and vortex shedding of a circular cylinder. J. Wind Engin. Ind. Aerodynamic. 80: 2. 63-86. 9.Masoudian, M., Fendreski, N., and Gharahgezlou, M. 2013. Studying of cylindrical weir-gate and determine its relation with separate weir and gate discharge coefficient. J. Water Engin. 6: 1. 151-162. (In Persian) 10.Masoudian, M., Gharahgezlou, M., Fendreski, N., and Nadery, F. 2014. Laboratory investigation of flow over and under a submerged cylindrical weir-gate in small canals. J. Water Soil Cons. 21: 3. 221-235. (In Persian) 11.Nezu, I., and Rodi, W. 1985. Experimental study on secondary currents in open channel flow. Proc., 21st IAHR congress, Pp: 114-9. 12.Nezu, I., Nakagawa, H., and Rodi, W. 1989. Significance difference between secondary currents in closed channels and narrow open channels. Proc. 23rd IAHR congress, Pp: 125-32. 13.Ozgoren, M., Okbaz, A., Dogan, S., Sahin, B., and Akilli, H. 2013. Investigation of flow characteristics around a sphere placed in boundary layer. J. Exp. Ther. Fluid Sci. 44: 1. 62-74. 14.Rong, Q., Guoya, L., Jian, W., and Zhang, X. 2005. Study of vortex characteristics of the flow around a horizontal circular cylinder at various gap-ratios in the cross-flow. J. Hydrodynamic. 18: 3. 334-340. 15.Sami Akoz, M., Sahin, B., and Akilli, H. 2010. Flow characteristic of the horizontal cylinder placed on the plane boundary. J. Flow Measure. Ins. 21: 1. 476-487. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 598 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 680 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب