|
|
تحقیقات آب و خاک ایران، جلد ۵۶، شماره ۳، صفحات ۵۸۹-۶۰۶
|
|
|
| عنوان فارسی |
مدل‌سازی عددی تأثیر ایجاد روزنه در سرریزهای پلکانی روی استهلاک انرژی جریان با استفاده از مدل FLOW-۳D |
|
| چکیده فارسی مقاله |
سرریزهای پلکانی به‌عنوان یکی از کارآمدترین سازه‌های هیدرولیکی برای استهلاک انرژی جریان، نقش مهمی در کاهش انرژی مخرب آب خروجی از مخازن سدها دارند. این سازه‌ها با بهره‌گیری از ویژگی‌های هندسی خود، به استهلاک جریان‌های آشفته و فوق‌بحرانی کمک می‌کنند. در این پژوهش، باهدف افزایش کارایی سرریزهای پلکانی در استهلاک انرژی، تأثیر ایجاد روزنه‌هایی بر روی پله‌های سرریز بررسی شده است. از نرم‌افزار FLOW-3D برای شبیه‌سازی عددی استفاده شد و دقت مدل با شاخص‌های آماری ارزیابی شد. نتایج شبیه‌سازی‌ها حاکی از آن است که مدل آشفتگی RNG بادقت بالایی قادر به شبیه‌سازی جریان‌های آشفته بر روی سرریزهای پلکانی است (96/0R2= ) ایجاد روزنه‌ها در کف پله‌ها نسبت به دیواره‌ها، استهلاک انرژی بیشتری ایجاد می‌کند. خروج جریان از روزنه‌های کف پلکان باعث برخورد جت آب به جریان عبوری از سرریز و کاهش بیشتر انرژی می‌شود. در مقابل، روزنه‌های دیواره‌ای به دلیل هم‌جهت بودن با جریان سرریز، افت انرژی کمتری ایجاد می‌کنند. همچنین، افزایش تعداد روزنه‌ها به بهبود عملکرد سرریز منجر شد. به‌طور مشخص، ایجاد سه روزنه در کف سرریز توانست افت انرژی را نسبت به حالت بدون روزنه (شاهد)، 16 درصد افزایش دهد. علاوه بر این ایجاد سه روزنه در کف دبی بیشتری را از سرریز عبور می‌دهد و عمق اولیه پرش هیدرولیکی در پایین‌دست سرریز را 40 درصد افزایش داد. این نتایج نشان‌دهنده اثربخشی استفاده از روزنه‌ها به‌عنوان یک روش کارآمد برای بهبود عملکرد سرریزهای پلکانی در مدیریت جریان‌های خروجی از سدها است. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
استهلاک انرژی جریان،افزایش دبی عبوری،سرریز پلکانی با روزنه،مدل عددی FLOW-3D، |
|
| عنوان انگلیسی |
Numerical Modeling of the Effect of Orifices in Stepped Spillways on Flow Energy Dissipation Using the FLOW-3D Model |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Stepped spillways, as one of the most efficient hydraulic structures for energy dissipation, play a crucial role in reducing the destructive energy of water discharged from dam reservoirs. These structures, utilizing their geometric features, contribute to the dissipation of turbulent and supercritical flows. In this research, with the aim of increasing the efficiency of stepped spillways in energy dissipation, the effect of creating orifices on the spillway steps has been investigated. The FLOW-3D software was used for numerical simulation, and the model's accuracy was evaluated using statistical indicators. The simulation results indicate that the RNG turbulence model is capable of simulating turbulent flows over stepped spillways with high accuracy (R²=0.96). Creating orifices on the floor of the steps, compared to the walls, generates greater energy dissipation. The outflow from the floor openings of the stepped spillway causes the water jet to collide with the overflow, resulting in greater energy dissipation. In contrast, wall openings, due to their alignment with the overflow direction, lead to less energy loss. Additionally, increasing the number of orifices led to improved spillway performance. Specifically, creating three orifices in the spillway floor was able to increase energy dissipation by 16% compared to the case without orifices (control). Furthermore, creating three orifices in the floor allows a higher discharge to pass through the spillway and increased the initial depth of the hydraulic jump downstream of the spillway by 40%. These results demonstrate the effectiveness of using orifices as an efficient method for improving the performance of stepped spillways in managing outflows from dams. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
استهلاک انرژی جریان,افزایش دبی عبوری,سرریز پلکانی با روزنه,مدل عددی FLOW-3D |
|
| نویسندگان مقاله |
مهدی دریائی |
گروه سازه های آبی- دانشکده مهندسی آب و محیط زیست -دانشگاه شهید چمران اهواز-اهواز-ایران.
سیده معصومه شریفی |
گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
امیررضا شهریاری |
گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
سید محمود کاشفی پور |
گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
محمدرضا زایری |
گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
|
|
| نشانی اینترنتی |
https://ijswr.ut.ac.ir/article_102195_1e28f8ba30032e89883e3509c11cedd8.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
|