2024-03-28T21:48:39Z
https://jhyd.iha.ir/?_action=export&rf=summon&issue=1223
نشریه هیدرولیک
2345-4237
2345-4237
1392
8
2
بررسی آزمایشگاهی امواج ناشی از پایه روی سرریزهای تنداب دریچهدار
سید مجتبی
موسویمهر
محمدرضا
کاویانپور
آرمین
مختارپور
سرریزها از مهمترین و حساسترین بخشها در سازه سدها میباشند که وظیفه تخلیه دریاچه سد در مواقع اضطراری و سیلابی را بر عهده دارند. با وجود این که مطالعات زیادی برای شناخت مشخصات جریان بر روی سرریزها انجام شده است، اما اطلاعات اندکی در مورد جریان فوق بحرانی پاییندست پایههای مستقر روی سرریز تنداب و اثر پایه دریچه بر آن موجود است. دراثر اندرکنش جریان و پایههای دریچههای مستقر در سرریز، جریان فوق بحرانی موجی شکل میگیرد که به آن جریان بالیشکل یا دمخروسی میگویند. حاصل این اندرکنش، تشکیل سه نوع موج بلافاصله در پاییندست پایه، پاییندست سرریز و روی دیوارههای تنداب میباشد. این پدیده، میدان جریان پاییندست را تحت تأثیر قرار داده و شرایط نامتعادل هیدرولیکی روی سرریز را باعث میشود. بررسیهای انجام شده نشان میدهد که ارتفاع امواج روی دیواره تنداب میتواند به بیش از 2 برابر عمق متوسط آب رسیده و از دیواره سرریز خارج شود. بنابراین ارتفاع امواج روی دیواره، طرح دیوارهای کناری تنداب را تحت تأثیر قرار داده و از این لحاظ پروفیل امواج بالیشکل روی دیواره نیز اهمیت مییابد. در این مقاله نتایج بررسی آزمایشگاهی شکلگیری جریان بالیشکل، پروفیل امواج ایجاد شده و راهکارهای کاهش ارتفاع این امواج ارائه شده و همچنین فشار استاتیکی میدان جریان بالیشکل مورد بررسی قرار میگیرد. آزمایشها بر روی مدل فیزیکی سرریز سد خیرآباد که در موسسه تحقیقات آب ایران ساخته شده، انجام و ملاحظه شد عدد فرود جریان و بازشدگی دریچهها تأثیر قابل ملاحظهای بر این امواج دارند.
تنداب
جریان بالیشکل
پایه
دریچه
جریان دمخروسی
مدل فیزیکی
2013
07
23
1
18
https://jhyd.iha.ir/article_7426_728376aea4a7e4a1beeccbaf055c53eb.pdf
نشریه هیدرولیک
2345-4237
2345-4237
1392
8
2
بررسی اعتبار روش میانگینگیری دوگانه سرعت برای کاربرد قانون دیوار بر روی شکل بستر مقعر
عاطفه
فضل اللهی
حسین
افضلیمهر
یکی از مهمترین مباحث در مهندسی رودخانه بررسی شکلهای بستر رودخانه است. شکل بستر مقعر یکی از معمولترین اشکال بستر است که در گستره وسیعی از رودخانههای شنی و قلوهسنگی مشاهده میشود. وجود گرادیانهای مطلوب و نامطلوب ناشی از تغییرات شکل بستر و غیریکنواختی جریان بر روی آن نقش قابل توجهی بر توزیع زمانی و مکانی سرعت و سرعت برشی در تعیین ضریب زبری و انتقال رسوب در رودخانهها و کانالهای با بستر شنی ایفا میکند. این مقاله روش میانگینگیری دوگانه را برای معرفی سرعت جریان و برآورد سرعت برشی بر روی اشکال بستر مقعر مورد استفاده قرار میدهد. با توجه به عدم سابقه استفاده از این روش در ایران، این روش در این مقاله معرفی شده و اعتبار آن با استفاده از کاربرد روشهای قانون دیوار و روش مشخصات لایه مرزی مورد بررسی قرار میگیرد. کاهش سرعت برشی در جریان با گرادیان فشار مطلوب در بخش انتهایی شکل بستر و افزایش آن در بخش ورودی شکل بستر در جهت جریان نشان میدهد که برآورد پارامترهای هیدرولیکی نظیر ضریب زبری وانتقال رسوب نمیتواند مبتنی بر یک پروفیل موضعی قرار گیرد. بنابراین ضروری است با بکارگیری میانگینگیریهای زمانی و مکانی در امتداد شکل بستر برآورد بهتری از این پارامترها بدست آورد. نتایج نشان میدهد که روش میانگینگیری دوگانه از روند نیمرخهای موضعی سرعت جریان در نواحی داخلی و خارجی لایه مرزی پیروی میکند و قانون لگاریتمی میتواند برای زوایای مختلف تاج بستر 5، 10، 15 و 20 درجه بکار برده شود. در ناحیه خارجی لایه مرزی انحراف دادهها از قانون لگاریتمی برای زوایای مختلف تاج وجود داشته، هر چند ضخامت ناحیه داخلی با افزایش زاویه تاج کاهش مییابد. همچنین کاربرد روش مشخصات لایه مرزی برای تعیین سرعت برشی نیمرخ میانگین دوگانه نشان میدهد که با افزایش زاویه تاج شکل بستر، سرعت برشی نیز افزایش مییابد.
شکل بستر مقعر
روش میانگینگیری دوگانه
قانون دیوار
سرعت برشی
ضریب فنکارمن
2013
07
23
19
28
https://jhyd.iha.ir/article_7427_44ca474ef30383d80259e6a6b334344a.pdf
نشریه هیدرولیک
2345-4237
2345-4237
1392
8
2
بررسی پدیده کاویتاسیون در حوضچه آرامش با بستر زبر و پله ناگهانی
محمد جواد
نصراصفهانی
محمود
شفاعی بجستان
بررسی و تحلیل فشارهای دینامیکی یکی از مباحث مهم در مطالعه مدلهای هیدرولیکی است. از جمله مناطق مهمی که به دلیل آشفته بودن جریان و افزایش سرعت، مطالعه نوسانات دینامیکی در آنها توصیه می شود، حوضچههای آرامش هستند. در این تحقیق با استفاده از مدل فیزیکی به بررسی خصوصیات پرش هیدرولیکی بر پله معکوس با بستر زبر پرداخته شده است. این آزمایشها در محدوده بده جریان 38 تا 230 لیتر بر ثانیه و عدد فرود 98/2 تا 81/11 انجام شدند و تغییرات فشار دینامیکی در کف حوضچه و در محور مرکزی، و دو محور دیگر که در سمت چپ و راست محور مرکزی قرار داشتند، توسط مبدل فشار برداشت شد. بررسی آماری فشارهای دینامیکی شامل محاسبه حداکثر، متوسط و حداقل فشار در یک پریود زمانی (90 ثانیه) شامل 3562 نمونه در هر پیزومتر بود. در مجموع 109 پیزومتر برای برداشت فشارهای دینامیکی استفاده شدند. نتایج نشان داد پیزومترهایی که در معرض برخورد مستقیم با جت آب قرار داشتند، دارای کمترین فشار و حتی فشارهای منفی بودند. از اینرو اندیس کاویتاسیون به منظور بررسی وقوع کاویتاسیون برای بحرانیترین پیزومترها محاسبه گردید که این اندیس همواره بیش از 78/2 میباشد. از اینرو این سازه از نظر کاویتاسیون در معرض خطر قرار ندارد.
پرش هیدرولیکی
بستر زبر
پله معکوس
نوسانات فشار
کاویتاسیون
2013
07
23
29
40
https://jhyd.iha.ir/article_7429_84c8ac8c180ec942678aef5cec948a9c.pdf
نشریه هیدرولیک
2345-4237
2345-4237
1392
8
2
بررسی تأثیر نیروهای هیدرودینامیکی مؤثر بر حرکت ذرات رسوب برای جریان سیال در کانالها
فاطمه
سرشتی
مرتضی
کلاهدوزان
مدلسازی فرایند انتقال رسوب نیاز به شناخت عوامل مؤثر بر این فرایند دارد. در این مطالعه به منظور پیشبینی الگوی حرکت ذرات رسوب در کانالها، حرکت ذرات جامد کروی در جریان سیال مورد بررسی قرار گرفته و عوامل مختلف مؤثر بر مکانیک انتقال ذرات مورد مطالعه، بررسی شده است. مدل توسعه داده شده به منظور پیشبینی الگوی جریان سیال از یک روش اولری استفاده میکند. سپس حرکت ذرات رسوب با نگرش لاگرانژی و با اعمال نیروهای مؤثر بر حرکت ذرات و حل معادله انتقال ذره، ردیابی شده است. همچنین میزان تأثیر هر یک از نیروهای مؤثر مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از این مدل با نتایج موجود در ادبیات فنی مورد مقایسه قرار گرفته است. از مقایسه نتایج میتوان اینگونه استنباط نمود که روش عددی مورد استفاده به همراه فرضیات انجام شده در تحقیق، مورد تأیید بوده و نتایج روش پیشنهادی برای محاسبه میزان رسوبات منتقله رضایتبخش میباشد.
مدلسازی لاگرانژی
حرکت ذرات
مدلسازی عددی
هیدرودینامیک
نیروهای وارد بر ذره
2013
07
23
41
56
https://jhyd.iha.ir/article_7462_a23edffda47fbd092796546aaaeba3f5.pdf
نشریه هیدرولیک
2345-4237
2345-4237
1392
8
2
طرح بهینه مخازن کنترل سیلاب (مطالعه موردی سد تنگ سرخ شیراز)
ملیکا
مرادی
سعید
علیمحمدی
نسرین
رفیعی انزاب
با توجه به استعداد سیل خیزی بالای ایران، بهکارگیری روشهای کنترل سیلاب و ارائه راهکارهایی برای کاهش خسارات ناشی از آن باید مورد توجه قرار گیرد. اولین گزینههای مهار سیلاب، استفاده از روش کنترل سازهای بوده است (احداث سد، سیلبند و...). پژوهش حاضر به ارائه مدلی جهت تعیین ابعاد بهینه مخازن کنترل سیلاب شامل ارتفاع سد و ابعاد سرریز (طول و ارتفاع) و دوره بازگشت طرح بر اساس تحلیل اقتصادی سود- هزینه پرداخته است. در این مدل سود عبارت است از کاهش خسارات سیلاب در منطقه پتانسیل خسارت، هزینه شامل هزینههای اجرایی و بهرهبرداری سیستم میباشد. حل مدل حاصل توسط نرمافزار لینگو 12 1صورت گرفته است. سیستم کنترل سیلاب (سد) رودخانه تنگ سرخ شیراز به عنوان مطالعه موردی مدنظر قرار گرفته است. با اجرای مدل بهینه سازی مقادیر سودخالص سالانه ارتفاع سد و طول سرریز بدست آمده است.
بهینهسازی
روشهای سازهای
کنترل سیلاب
سد
2013
07
23
57
73
https://jhyd.iha.ir/article_7463_7988dca758b6f879e63e1744e19e1c61.pdf
نشریه هیدرولیک
2345-4237
2345-4237
1392
8
2
ﻣﺪلﺳﺎزی ﻋﺪدی آبﺷﺴﺘﮕﯽ در ﻣﺤﻞ ﺗﻨﮓﺷﺪﮔﯽ ﮐﻮﻟﻪ ﭘﻞ
سپهر
کریمی
امیر رضا
زراتی
ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ روز اﻓﺰون ﻗﺪرت راﯾﺎﻧﻪﻫﺎ و ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻣﺪلﻫﺎی ﻋﺪدی ﺗﻮاﻧﻤﻨﺪ ﮐﻪ ﻗﺎدر ﺑﻪ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی ﺟﺮﯾﺎن و اﻧﺘﻘﺎل رﺳﻮب ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺳﻪبعدی ﻣﯽﺑﺎﺷﻨﺪ، اﻓﻖ ﺟﺪﯾﺪی در ﻧﺤﻮه ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺑﺮای ﻣﻬﻨﺪﺳان ﮔﺸﻮده ﺷـﺪه اﺳـﺖ. ﻫﺪف اﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻣﺪلﺳﺎزی ﻋﺪدی ﺳﻪبعدی ﺟﺮﯾﺎن و رﺳﻮب در ﻣﺤﻞ ﺗﻨﮓﺷﺪﮔﯽ ﯾﮏ ﭘـﻞ ﺑـﻪ ﻣﻨﻈـﻮر ﻣﺤﺎﺳـﺒﻪ آبﺷﺴـﺘﮕﯽ در اﻃﺮاف ﮐﻮﻟﻪﻫﺎ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺮای اﯾﻦ ﻣﻨﻈﻮر ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖﻫﺎی زﯾﺎد ﻣﺪل ﻋﺪدی SSIIM2، اﯾﻦ ﻣﺪل اﻧﺘﺨﺎب و از آن اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. در ﺗﺤﻘﯿﻖ ﺣﺎﺿﺮ، اﯾﻦ ﻣﺪل در ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی ﺗﻨﮓﺷﺪﮔﯽ در اﺛﺮ ﻗﺮارﮔﯿﺮی ﮐﻮﻟﻪ ﭘﻞ در ﺑﺴﺘﺮ ﺻﻠﺐ و ﻓﺮﺳﺎﯾﺶﭘﺬﯾﺮ ﺑﮑﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷـﺪه و ﺑـﺎ ﻧﺘﺎﯾﺞ آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ شده اﺳﺖ. نتایج نشان داد دقت مدل عددی در پیش بینی تراز سطح آب و توزیع سرعت خوب است، ولی هر مقدار اختلال در جریان اطراف کوله به علت بالارفتن دبی یا افزایش طول کوله زیاد شود، خطای مدل عددی نیز افزایش مییابد. مدل عددی برای ﺗﻐﯿﯿـﺮات ﺑﺴـﺘﺮ و ﻋﻤﻖ آبﺷﺴﺘﮕﯽ اطراف کوله نیز بررسی شد و نتایج نشان داد ﻣﺪل عددی ﺗﻐﯿﯿﺮات ﺑﺴﺘﺮ را در ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﺎ ﻣﺪل آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ ﺑﻪ ﺧﻮﺑﯽ پیشبینی کرده و ﻣﺤﻞ ﺣﺪاﮐﺜﺮ ﻋﻤﻖ آبشستگی را به درستی ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﯽﮐﻨﺪ. وﻟﯽ ﻋﻤﻖ ﺣﻔﺮه آبشستگی در مسأله مورد بررسی در ﺣﺪود 16% از ﻧﺘﺎﯾﺞ آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ کمتر بدست آمد. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺣﺎﺻله، دﻗـﺖ ﻣـﺪل ﻋـﺪدی ﻣـﺬﮐﻮر ﺑـﺮای ﻣﺪلﺳﺎزی ﺗﻨﮓﺷﺪﮔﯽ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﯾﮑﯽ از ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ رودﺧﺎﻧﻪ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﻣﺪلﺳﺎزی ﻋﺪدی ﺳﻪبعدی
ﺗﻨﮓﺷﺪﮔﯽ
ﮐﻮﻟﻪﭘﻞ
اﻧﺘﻘﺎل رﺳﻮب
آبشستگی.
2013
07
23
75
88
https://jhyd.iha.ir/article_7465_bc85e93197da4badc2ed4f38beb82ff8.pdf