ارزیابی عملکرد صفحات مستغرق با استفاده از مدل عددی Flow-3D

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

2 گروه سازه‌های آبی، دانشکده‌ی مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

چکیده

هر صفحه‌ی مستغرق، یک مولد جریان چرخشی ثانوی است که در نتیجه‌ی وجود گرادیان قائم فشار در طرفین صفحه حاصل می‌گردد. عملکرد یک صفحه‌ی مستغرق به الگوی جریان ثانوی ناشی از آن بستگی دارد. در تحقیق حاضر تأثیر برش لبه‌ی ابتدایی صفحات بر عملکرد شش نوع شکل مختلف صفحات مستغرق با استفاده از مدل عددی Flow-3D ارزیابی شده است. صفحات مورد بررسی عبارتند از یک صفحه‌ی مستطیلی ساده و پنج صفحه که لبه‌ی ابتدایی آن‌ها به ترتیب با زاویه‌های 30، 45، 60، 70 و 3/73 درجه نسبت به امتداد قائم برش خورده است. مدل عددی با استفاده از داده‌های سرعت‌سنجی آزمایشگاهی واسنجی شده است. نتایج نشان می‌دهد که برش لبه‌ی ابتدایی صفحات در کاهش مؤلفه‌های منفی سرعت در لبه‌ی ابتدایی صفحات بسیار مؤثر است. این روش اصلاحی موجب کاهش نسبی گشتاور اندازه‌ی حرکت (MOM) ناشی از صفحات، نسبت به صفحه‌ی مستطیلی مبنا می‌گردد؛ در عین حال بازده (عملکرد در واحد سطح) صفحات برش‌خورده نسبت به صفحه‌ی مستطیلی ساده افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها


Flokstra, C. (2006). Modeling of submerged vanes. J. Hydraulic Research. 44(5), 591-602.
Gupta, U.P., Ojha, C.S.P. and Sharma, N. (2010). Enhancing utility of submerged vanes with collar. J. Hydraulic Engineering, ASCE, 136(9), 651-655.                             Gupta, U.P., Sharma, N. and Ojha, C.S.P. (2006). Performance evaluation of submergence ratio of a rectangular submerged vane with a collar. International Journal of Sediment Research. 21(1), 42-49.
Kalathil, S.T., Wuppukondur, A., Balakrishnan, R.K. and Chandra, V. (2018). Control or sediment inflow into a trapezoidal intake canal using submerged vanes. ASCE, J. Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering. 144(6), 04018020.                                                         Odgaard, A.J. and Spoljaric, A. (1986). Sediment control by submerged vanes. ASCE, J. Hydraulic Engineering. 112(12), 1164-1181.
Odgaard, A.J. and Wang, Y. (1991a). Sediment management with submerged vanes, I: Theory. J. Hydraulic Engineering, ASCE. 117(3), 267-283.
Odgaard, A.J. and Wang, Y. (1991b). Sediment management with submerged vanes, II: Application. J. Hydraulic Engineering, ASCE. 117(3), 284-302.
Ouyang, H.T. (2009). Investigation on the Dimensions and shape of a submerged vane for sediment management in alluvial channels. J. Hydraulic Engineering, ASCE. 135(3), 209-217.
Ouyang, H.T. and Cheng, P.L. (2016). Characteristics of interactions among a row of submerged vanes in various shapes. J. Hydro-environmental Research. 13, 14-25.
Spoljaric, A. (1988). Mechanics of submerged vanes on flat boundaries. PhD thesis, University of Iowa, Iowa city, Iowa.