2024-03-29T17:34:37Z
https://jhyd.iha.ir/?_action=export&rf=summon&issue=5404
نشریه هیدرولیک
2345-4237
2345-4237
1395
11
4
انتقال بار بستر تحت رژیم پرش رسوبات در جریان آشفته بخش اول: توسعه مدل
رضا
براتی
سید علیاکبر
صالحی نیشابوری
گودرز
احمدی
در پژوهش حاضر یک مدل عددی سه بعدی برای شبیهسازی حرکت دانههای رسوب بر مبنای رویکرد اویلری-لاگرانژی توسعه داده شده است. نیروهایی که بر دانه های رسوب وارد میگردند شامل درگ، لیفت برشی، لیفت چرخشی (مگنوس)، شناوری، جرم اضافه شده، تاریخی بست و همچنین گشتاور چرخشی هستند. معادلات دیفرانسیل مومنتم غیرخطی مرتبه دوم برای محاسبه سرعتهای خطی و زاویهای و همچنین موقعیت دانه های رسوب استفاده شدهاند. علاوه بر اینکه نوسانات جریان آشفته در سه جهت در مدل گنجانده شده است، قابلیت شبیهسازی حرکت دانه های رسوب بهصورت پرشهای متوالی از طریق یک مدل برخورد رسوبات در نظر گرفته شده است. این دو عامل منجر به ماهیت کاملاً تصادفی مدل میشوند. صحت سنجی مدل توسعه داده از طریق بررسی اثر حداقل تعداد پرش لازم برای استقلال آماری نتایج و همچنین مقدار گام زمانی انجام شده است. اعتبار سنجی مدل با مقایسه دادههای معتبر آزمایشگاهی با نتایج مدل برای محدودهی ماسه ریز تا شن درشت در ارتباط با پارامترهای مختلف انتقال رسوب شامل طول پرش، ارتفاع پرش و سرعت متوسط پرش انجام شده است. بهمنظور بررسی صلاحیت مدل مفهومی اثر حذف برخی از نیروها و نوسانات جریان آشفته که در مطالعات پیشین بر روی استفاده از آنها اتفاق نظری نبوده، مطالعه شده است. نتایج حاکی از آن است که مدل توسعه داده شده قابلیت آن را دارد که بهعنوان یک آزمایشگاه عددی برای بررسی عوامل مختلف مؤثر بر انتقال رسوب در مرحله پیشبینی مورد استفاده قرار گیرد. این موضوع در بخش دوم این سری مقالات مد نظر قرار گرفته است.
شبیهسازی عددی
مدل سهبعدی
رویکرد اویلری-لاگرانژی
انتقال رسوب
پرش رسوبات
2017
02
19
1
17
https://jhyd.iha.ir/article_45914_4ea09fbd7308df5ab26e9410da2edf24.pdf
نشریه هیدرولیک
2345-4237
2345-4237
1395
11
4
انتقال بار بستر تحت رژیم پرش رسوبات در جریان آشفته بخش دوم: تحلیل حساسیت پارامترهای مهم مدل
رضا
براتی
سید علیاکبر
صالحی نیشابوری
گودرز
احمدی
در این پژوهش، مدل سه بعدی اویلری-لاگرانژی انتقال رسوب توسعه داده شده در بخش اول این سری مقالات، به منظور پیشبینی اثرات زبری بستر کانال، دمای آب (اثر لزجت) و چگالی دانه های رسوب مورد مطالعه قرار گرفته است. پارامترهای انتخاب شده هم از نظر هیدرولیک انتقال رسوب و هم از نظر بررسی عدم قطعیت دادههای آزمایشگاهی مهم هستند. نتایج نشان میدهد که افزایش زبری بستر منجر به کاهش مشخصات پرش و در نتیجه میزان انتقال بار بستر میگردد. همچنین اثر دمای (لزجت) آب در محدوده ماسه اثرات قابل توجهی دارد و ضروری است بهمنظور کاهش عدم قطعیت داده های آزمایشگاهی تحت کنترل قرار بگیرد. اثر چگالی رسوبات بر نرخ انتقال رسوب هم در محدوده ماسه و هم شن قابل توجه است و در نظر گرفتن دانه های با چگالی متفاوت از رسوبات طبیعی در مطالعات آزمایشگاهی میتواند اثرات قابلتوجهی بر نتایج داشته باشد.
انتقال رسوب
تحلیل حساسیت
زبری بستر
دما (لزجت) آب
چگالی
2017
02
19
19
28
https://jhyd.iha.ir/article_45918_6686e095d4c8a26b35b342370c004798.pdf
نشریه هیدرولیک
2345-4237
2345-4237
1395
11
4
بررسی عددی نشت از لولههای فولادی مستغرق در آب با استناد به نتایج آزمایشگاهی لولههای غیر مستغرق
سید احمدرضا
شاهنگیان
مسعود
تابش
محمد حسین
میرآبی
تاکنون تحقیقات اندکی بر روی تأثیر شرایط محیطی بر دبی خروجی از محل نشت انجام شده است. برخی از این تحقیقات نشان میدهند که شرایط محیطی میتوانند بر دبی نشت تأثیرگذار بوده و در مقابل برخی دیگر تأثیر این شرایط را کاملاً رد میکنند. در همین راستا با هدف بررسی تأثیر شرایط محیطی بر دبی نشت، آزمونهایی بر روی مجموعه آزمایشگاهی گردشی تحت فشار بالا ساخته شده در دانشکده فنی دانشگاه تهران، انجام شد. آزمونها در حالت تخلیه به هوای آزاد، بر روی یک لوله فولادی به قطر 110 میلیمتر و با منفذ نشت مدور، در محدوده وسیعی از فشارها تا فشار 50 متر انجام شد. در ادامه با استناد به نتایج آزمونهای آزمایشگاهی، مجموعه آزمایش در محیط نرمافزار انسیس مدلسازی عددی شده و یک مدل ریاضی آشفتگی مناسب برای آن استخراج شد. سپس به کمک تحلیل عددی در حالت مستغرق در آب، به بررسی تأثیر شرایط محیطی بر روی دبی نشت پرداخته شد. نتایج حاصل از این تحقیق، نشان میدهد که وجود آب و نوسانات فشار در محل جت مستغرق، بر دبی خروجی از محل نشت تأثیرگذار بوده و مقدار آن را در مقایسه با نشت در حالت تخلیه به هوای آزاد کاهش میدهد. بر اساس نتایج حاصل، اثر این کاهش فشار در فشارهای حدود 5 متر، میتواند تا حدود 55 درصد بر دبی خروجی از محل نشت در حالت مستغرق نسبت به حالت نشت در هوای آزاد اثرگذار باشد؛ اما در فشارهای بالای 20 متر این اثر ناچیز بوده و به زیر 10 درصد کاهش مییابد. البته مقدار این کاهش به تراز ارتفاعی آب روی محل نشت و میزان فشار داخل لوله بستگی دارد. درنهایت رابطهای بین دبی خروجی از محل نشت و فشار داخل مجموعه ارائه شده است.
Ansys
آزمایشگاهی
رابطه نشت- فشار
لوله فولادی
جت مستغرق
2017
02
19
29
44
https://jhyd.iha.ir/article_45927_3ad93218bec4f6e40033d74fbd1fa397.pdf
نشریه هیدرولیک
2345-4237
2345-4237
1395
11
4
مطالعهای بر روشهای شناسایی ساختارهای منسجم در جریان کانال روباز با بستر غیر صاف (نقدی بر آنالیز کوآدرانت)
سید حسین
مهاجری
مصطفی
نبی پور
ساختارهای منسجم در جریانهای لایه مرزی موجب انتقال مومنتم های جریان و تولید انرژی آشفتگی میشوند. در شرایط توسعه یافتگی کامل جریان و در بالای زیر لایه لزج، ساختارهای منسجمی مانند پدیدههای جهش و جاروب و نیز گردابه های سنجاقی تشکیل میشوند. به منظور شناسایی این ساختارهای آشفته روشهای گوناگونی مانند آنالیز کوآدرانت و بررسی مقادیر لحظهای سرعت سیال مورد استفاده قرار میگیرند. در مطالعه حاضر به بررسی دقت و کارایی این روشها در جریان سطح آزاد روی بستر غیر صاف پرداخته میشود. بدین منظور میدان جریان در یک بستر شنی به روش سرعت سنجی تصویری ذرات اندازه گیری شده است. بررسی نتایج مطالعه حاضر نشان میدهد که با وجود قابلیت هر دو روش در تشخیص و شناسایی ساختارهای جهش و جاروب در نقاط با فاصله اندک از بستر، نتایج حاصله در نزدیکی و در بین المانهای زبر بستر با یکدیگر متفاوت می باشند. این واقعیت از آنجا ناشی می شود که از نقطه نظر مفهومی به علت غیرصفر بودن مؤلفه قائم متوسط سرعت و نیز ماهیت سه بعدی جریان در شرایط بستر غیر صاف، استفاده از روش کوآدرانت صحیح به نظر نمی رسد. برهمین اساس پیشنهاد می شود که در شرایط بستر غیر صاف برای تشخیص ساختارهای جهش و جاروب از روش بررسی مقادیر لحظه ای سرعت جریان و یا روش بهبود یافته آنالیز کوآدرانت استفاده شد.
بستر غیر صاف
آنالیز کوآدرانت
ساختارهای منسجم
جریان کانال روباز
سرعت سنجی تصویری ذرات
2017
02
19
45
56
https://jhyd.iha.ir/article_45929_f2a9aa294a9b51f1a61a965ec2f0b9ba.pdf
نشریه هیدرولیک
2345-4237
2345-4237
1395
11
4
«یادداشت تحقیقاتی» افزایش آبگذری سرریزهای آزاد با قوسدار کردن و ازدیاد طول مؤثر تاج
خداداد
صفوی
امیر رضا
زراتی
عبدالرضا
کرمی نژاد
طول مؤثر سرریزها یکی از پارامترهای مؤثر در آبگذری آنها بوده و هر چه بیشتر باشد، هد آب روی سرریز و به دنبال آن ارتفاع سد کاهش مییابد. از طرفی افزایش مستقیم طول سرریز، موجب ازدیاد حجم حفاریها و همچنین پهنای تندآب شده و هزینههای طرح را افزایش میدهد. افزایش طول سرریز در یک فضای محدود راهکاری برای کاهش هزینهها میباشد که سرریزهای تاج قوسی نمونهای از این نوع میباشد. در مقاله حاضر به کمک یک مدل آزمایشگاهی، آبگذری یک سرریز (اوجی) تاجمستقیم و آبگذری یک سرریز با طرحی جدید و با تاجقوسی که هر دو در تندآبی با پهنایی یکسان قرار داشتند، اندازهگیری شده است. از مقایسه نتایج مشخص شد که محدوده ضرایب آبگذری سرریز قوسی طراحی شده مشابه سرریز مستقیم بوده و کاهش قابل ملاحظهای ندارد. این در صورتی است که طول سرریز قوسی و در نتیجه آبگذری آن بیشتر میباشد. به این شکل طراحان میتوانند با قوسی کردن سرریزهای مستقیم ظرفیت آبگذری آن را در پهنای ثابتی از تندآب افزایش دهند. البته باید توجه داشت که تبدیل از مقطع قوسی به مقطع تندآب و شکل دیوارهای هدایت باید به صورتی طراحی شود که موجهای ضربهای و اختلال در جریان رخ ندهد.
آبگذری سرریز
طول مؤثر سرریز
سرریز تاج قوسی
مدل آزمایشگاهی
2017
02
19
57
63
https://jhyd.iha.ir/article_45930_111b1c0e330e002fafee47fdba67d12e.pdf
نشریه هیدرولیک
2345-4237
2345-4237
1395
11
4
«یادداشت تحقیقاتی» علاج بخشی حوضچهی آرامش سد تاریخی فریمان
مسعود
هاشمی کربلایی
خسرو
حسینی
حجت
کرمی
ناصر
نیک نیا
سد فریمان، یک سد تاریخی در استان خراسان رضوی و در شهری با همین نام است و تاکنون کار آزمایشگاهی و یا بررسیهای میدانی در هیچیک از سازه های این سد ازجمله حوضچه آرامش آن صورت نگرفته است. ازآنجاییکه حفظ این اثر تاریخی لازم و ضروری است، لذا بایستی عملکرد این سد در شرایط طرح مورد بازنگری قرار گیرد تا سازهی سد در اثر عملکرد نادرست دچار تخریب نگردد. این سد دارای حوضچه آرامش غیر تیپ برای تخلیه کننده عمقی میباشد. در این مقاله، چگونگی عملکرد حوضچه آرامش این سد با استفاده از نرمافزار Flow-3D بررسی گردیده است. در ابتدا، صحت عملکرد نرمافزار در مدلسازی پدیده جریان در حوضچه آرامش با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی به اثبات رسیده است. سپس مدل عددی حوضچه آرامش سد فریمان ساخته شد و دو مشخصه سرعت و عدد فرود بررسی شده و عملکرد حوضچه آرامش مورد ارزیابی گرفته است. در این تحقیق مشخص شد که عملکرد این حوضچه برای شرایط طرح مناسب نمی باشد. در ادامه طرح پیشنهادی برای تصحیح عملکرد این حوضچه ارائه شد.
حوضچهی آرامش
شبیهسازی عددی
صحتسنجی
سرعت جریان
عدد فرود
علاج بخشی
حوضچههای غیر متعارف
2017
02
19
65
70
https://jhyd.iha.ir/article_45960_6865c72311abc447897bd511866dde59.pdf