تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,572 |
تعداد مقالات | 71,031 |
تعداد مشاهده مقاله | 125,501,235 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 98,764,613 |
بررسی عددی اثر استغراق نسبی بر پارامترهای معادله لگاریتمی سرعت در یک کانال مستقیم با بستر شنی | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
مقاله 18، دوره 51، شماره 5، مرداد 1399، صفحه 1293-1304 اصل مقاله (1.39 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2020.292618.668396 | ||
نویسندگان | ||
حسام فتحعلی1؛ میثم فاضلی* 2؛ سید حسین مهاجری3؛ فواد کیلانه ئی4 | ||
1فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران | ||
2دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران | ||
3استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران،ایران | ||
4استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران | ||
چکیده | ||
پس از گذشت سالها همچنان بررسی میدان جریان آشفته در بسترهای زبر یکی از مسائل مهم و قابلبحث است. در گذشته پژوهشگران عمدتاً بر جریان بستر زبر با استغراق نسبی زیاد و متوسط (نسبت عمق جریان به زبری معادل بستر) پرداختهاند، ولیکن در ارتباط با استغراق نسبی کم، پژوهشهای زیادی صورت نگرفته است. در این پژوهش، به بررسی و مطالعه جریان بستر شنی در شرایط استغراق نسبی کم بهصورت عددی و در نرمافزار فلوتریدی پرداخته شده است. به این منظور، ابتدا مدل عددی ساخته شده به کمک اطلاعات آزمایشگاهی موجود، مورد صحتسنجی و کالیبراسیون قرار گرفت. در طی مدلسازیها، شش استغراق نسبی متفاوت مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت و پارامترهای معادله لگاریتمی سرعت شامل ضریب وان کارمن، ثابت انتگرالی و صفحهی جابجایی صفر تعیین گردید. نتایج نشان داد که در شرایط بستر صاف ضریب وان کارمن برابر 41/0 درنظر گرفته میشود، ولیکن در شرایطی که بستر زبر بوده و شرایط استغراق نسبی کم حاکم است، این مقدار تغییر کرده و با تغییر استغراق نسبی نیز تغییر پیدا میکند. محدوده این تغییرات بین 29/0 تا 43/0 میباشد. در ادامه مشاهده شد که با افزایش عمق ابتدا ضریب وان کارمن کاهش و در ادامه افزایش پیدا کرده است. همچنین صفحهی جابجایی صفر به هیچ وجه رابطهی منسجم و مشخصی در ارتباط با استغراق نسبی نداشته و نمیتوان به قطعیت در رابطه با آن اظهار نظر نمود. در پایان به کمک نتایج بهدستآمده از مدلسازی عددی حاضر و مطالعات پیشین برای استغراق نسبی و ضریب وان کارمن، یک تابع دو ضابطهای ارائه شده است. | ||
کلیدواژهها | ||
جریان آشفته؛ استغراق نسبی؛ بستر شنی؛ مدلسازی عددی؛ معادله لگاریتمی | ||
مراجع | ||
Afzalimehr, H., Gallichand, J., Jueyi, S.U.I. and Bagheri, E. (2011). "Field investigation on friction factor in mountainous cobble-bed and boulder-bed rivers." International Journal of Sediment Research, 26(2), pp.210-221. Dittrich, A. and Koll, K. (1997). "Velocity field and resistance of flow over rough surfaces with large and small relative submergence." Int. J. Sediment Res, 12(3), pp.21-33. Ferro, V. and Baiamonte, G., 1994. Flow velocity profiles in gravel-bed rivers. Journal of Hydraulic Engineering, 120(1), pp.60-80. Hirt, C.W. and Nichols, B.D., (1981). Volume of fluid (VOF) method for the dynamics of free boundaries. Journal of computational physics, 39(1), pp.201-225. Katul, G., Wiberg, P., Albertson, J. and Hornberger, G.(2002). "A mixing layer theory for flow resistance in shallow streams." Water Resources Research, 38(11), pp.32-1. Koll, K. (2006), September. "Parameterisation of the vertical velocity profile in the wall region over rough surfaces." In River flow (pp. 163-172). Taylor & Francis. Manes, C., Pokrajac, D. and McEwan, I., 2007. Double-averaged open-channel flows with small relative submergence. Journal of Hydraulic Engineering, 133(8), pp.896-904. Mignot, J., C. de Boyer Montégut, and M. Tomczak (2009), on the porosity of barrier layers, Ocean Sci., 5, 379–387 Mohajeri, S.H. (2014). "Hydrodynamics of gravel bed flows (implication on colmation)" (Doctoral dissertation, Queen Mary University of London). Mohajeri, S.H., Grizzi, S., Righetti, M., Romano, G.P. and Nikora, V. (2015). "The structure of gravel bed flow with intermediate submergence: A laboratory study." Water Resources Research, 51(11), pp.9232-9255. Mohajeri, SH. Kashmari, Kh. Zarrati, AM. Azarpira, M, (2018). Characterization of double-averaged velocity profile in an open-channel with intermediate relative roughness, Amirkabir J. Civil Eng (in Farsi). Nikora, V. (2008), Hydrodynamics of gravel-bed rivers: Scale issues, in Gravel Bed Rivers VI: From Process Understanding to River Restoration, edited by H. Habersack, H. Piegay, and M. Rinaldi, Elsevier, Amsterdam, Netherlands. Pu, J.H. (2013). Universal velocity distribution for smooth and rough open channel flows. Journal of Applied Fluid Mechanics, Vol. 6, No. 3, pp. 413-423 Saneinejad, M., (2015). An introduction turbulent flows an turbulence modeling. 2th ed, Tehran. (in Farsi)
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 462 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 384 |