مهندسی آبیاری و آب ایران، جلد ۱۱، شماره ۴، صفحات ۲۲-۳۷

عنوان فارسی بررسی عددی روند استهلاک انرژی در سرریزهای پلکانی با استفاده از روش حجم محدود
چکیده فارسی مقاله هدف این مقاله، بررسی استهلاک انرژی در سرریزهای پلکانی به روش عددی توسط نرم افزار ANSYS CFX می‌باشد. برای گسسته‌سازی معادلات از روش حجم محدود مبتنی بر المان و جهت کوپل کردن ترم‌های سرعت و فشار، الگوریتم تکراری SIMPLE به‌کار گرفته شده و میدان حل جریان تا رسیدن باقیمانده‌ها به مقدار 5-10 ادامه یافته است. برای ارزیابی آشفتگی از مدل با بهره‌گیری از قابلیت نرم‌افزار CFX جهت مدل‌سازی اختلاط دو فاز آب- هوا و سطح آزاد جریان به نامFree Surface استفاده شده است. برای انجام صحت سنجی و نشان دادن قابلیت نرم افزار، در ابتدا یک سرریز لبه‌پهن مدل شده و نتایج مدل حل با مدل آزمایشگاهی مقایسه شده است. سپس دو مدل سرریز پلکانی با آستانه ورودی سرریز اوجی و لبه‌پهن انتخاب شده و تحلیل به ازای دبی‌های مختلف انجام گرفته است. با توجه به نتایج و بررسی روند استهلاک انرژی در سرریزهای لبه‌پهن و پلکانی و مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی، می‌توان دریافت که روش عددی هم مانند روش آزمایشگاهی توانایی ارائه نتایج قابل قبول در آنالیز میدان جریان در انواع سرریز پلکانی را دارا می‌باشد و از نتایج آنها می توان برای پیش‌بینی رفتار جریان برای شرایط مختلف استفاده کرد. نتایج حاصل از مدل عددی ارائه شده، بازدهی و قابلیت مناسب سرریزهای پلکانی را در استهلاک انرژی نشان داد. برای مدل با آستانه سرریز اوجی میزان استهلاک برای دامنه دبی انتخاب شده از 80 تا 90 درصد و برای مدل با آستانه سرریز لبه‌پهن از 55 تا 80 درصد به‌دست آمد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله افت انرژی، سرریز پلکانی، سرریز لبه‌پهن، ANSYS CFX،

عنوان انگلیسی Numerical investigation of the energy dissipation process in stepped spillways using finite volume method
چکیده انگلیسی مقاله The purpose of this paper is to investigate the energy dissipation in stepped spillways using numerical method with ANSYS CFX software. In this study, finite volume method based on element was applied for modeling and the SIMPLE iterative algorithm was applied to couple the velocity and pressure terms. Field of flow solution was continued until reaching to remaining with amount of 10-5. The RNG k-ε model was used to evaluate the turbulence using CFX software to model the mixing of two-phase water-air and free-surface flow called Free Surface. This research has been continuously analyzed. To perform the validation and capability of software, at first a broad-crested weir mode were modeled and the results of model were compared with the laboratory model. Then the laboratory model of stepped spillway was selected and analyzed for various discharge. Consider to results of the energy dissipation in stepped spillway and broad-crested weir and comparing with experimental results, it can be concluded that numerical method as well as laboratory method has the ability to provide acceptable results in field analysis of flow in different types of stepped spillways and their results can be used to predict flow behavior for different conditions. The results of the presented numerical model showed the appropriate efficiency of stepped overflows in energy dissipation. For the model with the ogee crest, the dissipation rate for the selected flow discharge obtained from 80 to 90% and for the model with the broad cast weir, the energy dissipation obtained from 55 to 80%.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله افت انرژی, سرریز پلکانی, سرریز لبه‌پهن, ANSYS CFX

نویسندگان مقاله مجید پاسبانی خیاوی |
گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

مرتضی علی قربانی |
گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه محقق اردبیلی

میلاد یوسفی |
دانشگاه محقق اردبیلی


نشانی اینترنتی https://www.waterjournal.ir/article_133675_132df9cd0ad007c7916580490cd6062e.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات