دوره 20، شماره 1 - ( 1399 )                   جلد 20 شماره 1 صفحات 145-133 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 20.1001.1.24766763.1399.20.1.12.8

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Fathali H, Mohajeri S H, kilanehei F, Fazeli M. Study of shallow turbulent gravel bed flow in a rectangular open-channel in a grain scale. MCEJ 2020; 20 (1) :133-145
URL: http://mcej.modares.ac.ir/article-16-33622-fa.html
فتحعلی حسام، مهاجری سید حسین، کیلانه ای فواد، فاضلی میثم. مطالعه ای بر جریان آشفته کم عمق در یک کانال روبازِ بسترشنی در مقیاس سنگدانه ها. مهندسی عمران مدرس. 1399; 20 (1) :133-145

URL: http://mcej.modares.ac.ir/article-16-33622-fa.html

مطالعه ای بر جریان آشفته کم عمق در یک کانال روبازِ بسترشنی در مقیاس سنگدانه ها
حسام فتحعلی1 ، سید حسین مهاجری* 2، فواد کیلانه ای1 ، میثم فاضلی3
1- گروه مهندسی عمران/دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)
2- گروه مهندسی عمران/ دانشگاه خوارزمی ، hossein.mohajeri@khu.ac.ir
3- گروه مهندسی آب/دانشگاه آزاد-واحد علوم و تحقیقات
چکیده:   (4434 مشاهده)
یکی از چالشی­ ترین مباحث هیدرولیکی، بررسی جریان غیرسیلابی با استغراق نسبی پایین (نسبت عمق آب به ابعاد زبری بستر پائین) و با اعداد رینولدز بالا در رودخانه­های کوهستانی با بسترهای شنی می­باشد. مطالعه حاضر که به بررسی عددی این نوع جریان در مقیاس سنگ‏دانه­ها پرداخته­است. به این منطور بستر شنی توسط وارد نمودن مدل رقومی در نرم افزار  Flow3D به صورت فیزیکی، علاوه بر مدلسازی هیدرولیکی از طریق اعمال ضریب زبری، مدل گردیده شد. پس از صحت­سنجی و در پایان مدلسازی، نتایج نشان داد که وجود بستر شنی در این شرایط، بر میدان جریان، بر شدت آشفتگی و تنش برشی بستر به شدت اثر می­گذارد. بررسی کمی ناحیه تحت تاثیر سنگ‏دانه­های شنی، نشان داد که محدوده­ی لایه­ی زبر-ناحیه متشکل از زیرلایه لزج و ناحیه بین­نا­بینی در بسترهای زبر- نه تنها در مکان تغییر می­نماید، بلکه براساس پارامترهای آشفتگی مختلف مورد مطالعه نیز این محدوده از 08/0 تا 2/0 عمق جریان تغییر می­نماید. چنین مشاهده­ای تعریف دقیق و جامع این ناحیه را بسیار مشکل و پیچیده می­نماید. همچنین بررسی تغییرات سرعت طولی و متوسط انرژی جنبشی آشفتگی حاکی از تشکیل رگه­های طولی تغییرات سرعت و انرژی جنبشی در عرض کانال می­باشد. با وجودی که این رگه­ها با عمق جریان مقیاس می­شدند، با توجه به نوع  مدلسازی آشفتگی در مطالعه حاضر، تشکیل این رگه­ها به در هم تنیده شدن گردابه­ها و دنباله­های تشکیلی در اطراف سنگ‏دانه­های شنی تشکیل دهنده بستر نسبت داده شد. در نهایت با بررسی شکل کانتورهای سرعت برشی در کف کانال این نتیجه حاصل گردید که بیشترین سرعت برشی در نزدیکی مرتفع­ترین سنگ‏دانه تشگیل می­گردد که می­تواند تا 5 برابر بزرگتر از مقدار متوسط سرعت برشی باشد.
واژه‌های کلیدی: بستر شنی، کانال روباز، جریان آشفته، مدل‌سازی عددی، جریان کم‌عمق
متن کامل [PDF 1339 kb]   (1573 دریافت)    
نوع مقاله: پژوهشی اصیل (کامل) | موضوع مقاله: سازههای هیدرولیک
دریافت: 1398/3/17 | پذیرش: 1398/7/30 | انتشار: 1399/2/10
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.