بررسی تغییرات الگوی جریان ناشی از نصب صفحات مورب در بالادست دریچه تخلیه کننده تحتانی با استفاده از شبیه‌سازی عددی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

2 دانشجوی دکتری، گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست ، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

3 استاد گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

4 دانشجوی دکتری، گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

چکیده

در تحقیق حاضر تاثیر نصب صفحات مورب روی تغییرات الگوی جریان در بالادست روزنه با استفاده از مدل عددی Flow3D مورد بررسی قرار گرفت. متغیرهای مورد بررسی در این تحقیق عبارتند از عرض صفحات، زاویه نصب صفحات و فاصله نصب صفحات تا روزنه. در مجموع 5 سناریو (با در نظر گرفتن حالت شاهد (بدون نصب صفحات)) برای مدل عددی تعریف شد. کالیبراسیون مدل عددی با استفاده از نتایج آزمایشگاهی انجام و مدل تلاطم RNG به منظور انجام شبیه سازی انتخاب شد. نتایج حاصل نشان داد که نصب صفحات مورب در مقابل روزنه منجر به ایجاد گردابه‌ها و همچنین توسعه ناحیه کم‌فشار در بالادست شده که منجر به افزایش حجم رسوبات خروجی می‌شود. همچنین کاهش عرض صفحات، افزایش زاویه نصب و افزایش فاصله نصب صفحات منجر به کاهش شدت گردابه‌ها و کاهش محدوده ناحیه کم‌فشار خواهد شده که از تاثیر نصب صفحات مورب به منظور افزایش حجم رسوبات خروجی کاسته می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

Wen Shen, H. (1999). Flushing sediment through reservoirs. Journal of Hydraulic Research, 37(6), 743-757. https://doi.org/10.1080/00221689909498509
Shammaa, Y., Zhu, D. Z., & Rajaratnam, N. (2005). Flow upstream of orifices and sluice gates. Journal of Hydraulic Engineering, 131(2), 127-133. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(2005)131:2(127)
Emamgholizadeh, S., & Fathi-Moghdam, M. (2014). Pressure flushing of cohesive sediment in large dam reservoirs. Journal of Hydrologic Engineering, 19(4), 674-681. https://doi.org/10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0000859
Bryant, D. B., Khan, A. A., & Aziz, N. M. (2008). Investigation of flow upstream of orifices. Journal of Hydraulic Engineering, 134(1), 98-104. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(2008)134:1(98)
Meshkati, M. E., Dehghani, A. A., Naser, G., Emamgholizadeh, S., & Mosaedi, A. (2009). Evolution of developing flushing cone during the pressurized flushing in reservoir storage. World Academy of Science, Engineering and Technology, 58, 1107-1111. https://www.academia.edu/download/32092771/Venice_Italy_Paper.pdf
Powell, D. N., & Khan, A. A. (2015). Flow field upstream of an orifice under fixed bed and equilibrium scour conditions. Journal of Hydraulic Engineering, 141(2), 04014076. https://doi.org/10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0000960
Jenzer Althaus, J. M., Cesare, G. D., & Schleiss, A. J. (2015). Sediment evacuation from reservoirs through intakes by jet-induced flow. Journal of Hydraulic Engineering, 141(2), 04014078. https://doi.org/10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0000970
Madadi, M. R., Rahimpour, M., & Qaderi, K. (2016). Sediment flushing upstream of large orifices: An experimental study. Flow Measurement and Instrumentation, 52, 180-189. https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2016.10.007
Madadi, M. R., Rahimpour, M., & Qaderi, K. (2017). Improving the pressurized flushing efficiency in reservoirs: an experimental study. Water Resources Management, 31, 4633-4647. https://link.springer.com/article/10.1007/s11269-017-1770-y
Mahtabi, G., Karimi, S., & Mohamadiuon, M. (2018). Effect of the number of rows, height and arrangement of submerged vanes in flushing of dam reservoir. Journal of Water and Soil Conservation, 25(1), 285-296. 10.22069/jwsc.2018.13203.2786
Beyvazpour, A., Daryaee, M., & Kashefipour, S. M. (2021). Improvement of pressurized flushing efficiency by installing a single pile upstream of the orifice. Ain Shams Engineering Journal, 12(1), 47-55. https://doi.org/10.1016/j.asej.2020.08.011
Haghjouei, H., Rahimpour, M., Qaderi, K., & Kantoush, S. A. (2021). Experimental study on the effect of bottomless structure in front of a bottom outlet on a sediment flushing cone. International Journal of Sediment Research, 36(3), 335-347.  https://doi.org/10.1016/j.ijsrc.2020.11.002
Beiramipour, S., Qaderi, K., Rahimpour, M., Ahmadi, M. M., & Kantoush, S. A. (2021, October). Effect of submerged vanes in front of circular reservoir intake on sediment flushing cone. In Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Water Management (Vol. 174, No. 5, pp. 252-266). Thomas Telford Ltd. https://www.icevirtuallibrary.com/doi/abs/10.1680/jwama.20.00032
Powell, D. N., & Khan, A. A. (2012). Scour upstream of a circular orifice under constant head. Journal of hydraulic research, 50(1), 28-34. https://doi.org/10.1080/00221686.2011.637821
Shahriari, R., Daryaee, M., & Kashefipour, S. M. (2022). The effect of a plate installation upstream of an orifice on the pressurized flushing efficiency. Canadian Journal of Civil Engineering, 49(5), 696-705. https://cdnsciencepub.com/doi/abs/10.1139/cjce-2020-0828
Najafi, N., Daryaee, M., & Kashefipour, S. M. (2022). Enhancement of flushed sediment in pressure flushing using inclined plates upstream of orifice. Water Supply, 22(10), 7701-7712. https://doi.org/10.2166/ws.2022.340
Mohammadpour, R., Ghani, A. A., & Azamathulla, H. M. (2013). Numerical modeling of 3-D flow on porous broad crested weirs. Applied Mathematical Modelling, 37(22), 9324-9337. http://dx.doi.org/10.1016/j.apm.2013.04.041
Naderi, S., Daryaee, M., Kashefipour, S. M., & Zayeri, M. (2022). Numerical and Experimental Study of Flow Pattern due to a Plate Installed Upstream of Orifice in Pressurized Flushing of Dam Reservoirs. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering, 46(6), 4593-4603.https://link.springer.com/article/10.1007/s40996-022-00896-9
فناوری های پیشرفته در بهره وری آب
دوره 3، شماره 3
مهر 1402
صفحه 37-52

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 07 شهریور 1402
  • تاریخ بازنگری: 05 آبان 1402
  • تاریخ پذیرش: 30 آبان 1402

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار