تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,572 |
تعداد مقالات | 71,021 |
تعداد مشاهده مقاله | 125,497,850 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 98,759,423 |
بررسی عددی اندرکنش هیدرودینامیکی فرآیند تخلیه از مجرا در مخازن لایهبندی شده | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
دوره 52، شماره 6 - شماره پیاپی 66، شهریور 1400، صفحه 1585-1597 اصل مقاله (1.88 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2021.320707.668917 | ||
نویسندگان | ||
شروین فقیهی راد* 1؛ حمیدرضا حاجی آقامیر2؛ فواد کیلانه ئی3؛ حسین اردلان4 | ||
1عضو هیات علمی، گروه رودخانه و دریا، پژوهشکده مهندسی هیدرولیک و محیط های آبی -موسسه تحقیقات آب- | ||
2گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران | ||
3استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران | ||
4پژوهشکده مهندسی هیدرولیک و محیط های آبی، موسسه تحقیقات آب، وزارت نیرو، تهران، ایران | ||
چکیده | ||
موضوع تخلیه جریان از مجاری در مخازن لایهبندی شده و اثرات متقابل آن درمحیط لایهبندی، یکی از مباحث مهم در هیدرولیک مجاری و دریچهها میباشد. مدلسازی رفتار متفاوت الگوی جریان در هنگام تخلیه دبی جریان از مجرای تعبیه شده در بدنه سد با وجود لایهبندی در مخزن، هدف مهم این تحقیق میباشد. بهرهمندی از مدلسازی عددی، این امکان را فراهم میسازد که به مدیریت بهینه در مخازن لایهبندی شده نزدیک شد. در این تحقیق، نخست توانمندی مدل ریاضی در یک سناریو مشابه با مدل آزمایشگاهی یک مجرای تخلیه مورد ارزیابی قرار گرفت. با مقایسه میان نتایج میان دو مدل، عملکرد مدل ریاضی قابل قبول تشخیص داده شد. بعد از ارزیابی مدل و تایید عملکرد آن، مدلسازی عددی با شش دبی انتخابی در مقیاس واقعی به منظور بررسی اندرکنش هیدرودینامیکی فرآیند تخلیه در مخزن لایهبندی شده انجام گردید. مطابق نتایج مدل به تفکیک مومنتم ایجاد شده در مخزن ناشی از میزان دبی تخلیه، سه حالت لایهای پایدار، اختلاط ضعیف و اختلاط شدید مابین لایهها مشاهده گردید. نتایج نشان داد که تا دبی به میزان 10 مترمکعب بر ثانیه، تنها تخلیه از لایه روبروی مجرا در مخزن صورت گرفته و به بیان دیگر اختلاطی میان لایههای مخزن شکل نمیگیرد (حالت لایهای پایدار). این در حالی است که شروع ناپایداری و اختلاط لایهها در دبی تخلیه 40 مترمکعب بر ثانیه وقوع یافت و با افزایش دبی تا 90 مترمکعب برثانیه شاهد وقوع اختلاط شدید مابین لایهها بوده و به نوعی همه لایهها با چگالی متفاوت در فرآیند تخلیه درگیر شدند. در این حالت به عبارتی جریان لایه بندی چگالی را حس نمیکند. | ||
کلیدواژهها | ||
مدلسازی عددی؛ مخزن لایهبندی شده؛ دبی تخلیه؛ شوری | ||
مراجع | ||
Ardalan, H., Vafaeim F., Azizi, M., Gohary Kamel, D. and Kalateh Arabi, A., (2018). Investigation of the Velocity and Angle Effects on the Behavior of Brine Discharge by Inclined Jet into the Stationary and Homogenize Ambient. Journal of Oceanography, 9(33), pp.51-58. Bartosiewicz, Y., Lavieville, J., Seynhaeve, J. M. (2008). A first assessment of the NEPTUNE-CFD code: Instabilities in a stratified flow comparison between the VOF method and a two-field approach. Behmanesh J., Hamzehpour S., Mohammadnejad B. (2012). Evaluation of water quality conditions in dam reservoirs using two-dimensional model CE-QUAL-W2. 11th Iran Hydraulic Conference, Urmia University, Iran, November 17-18 (InFarsi) Faghihirad S., Ardalan H., Nikkhah A., Esfandiarnejad A. (2020). Physical Simulation of Discharge Flow from Deep Conduit in Dense Reservoir (In Terms of Use in the Gotvand Dam Deep Pipe). Amirkabir J. Civil Eng., 52(7): 1-23( In Farsi) Gaillard, J., (1984). Multilevel Withdrawal and water Quality. Journal of Environmental Engineering. ASCE, Vol. 110 , No. I. February, PP. 123-130. Graeme C. Hocking, Bradford S. Sherman, and John C. Patterson. (1988). algorithm for selective withdrawal from stratified reservoir. Journal of Hydraulic Engineering. Ng. Vol. 114, No. 7, July, 1988. Hutchinson, G. E.; Löffler, H. (1956). The Thermal Classification of Lakes. PNAS. 42 (2): 84–86. Bibcode:1956PNAS...42...84H. Imberger, J. and Patterson, J. C. (1980). "Dynamic Reservoir Simulation Model-DYRESM:5. In Transport Models for Inland and Coastal Waters". Academic Press New York. Proceedings of a Symposium on Predictive Ability, Berkeley, California, August 18-20, 1980. p 310-361, 12 fig, 36 ref Jamali, M., Seymour, B, and Kasaiian, R., (2005). Numerical and experimental study of flow of a stratified fluid over a sill towards a sink, Physics of Fluids, 17 (057106). Khosravi J.,Hashemi Mofrad A., Azhdari Moghaddam M., Khajehpour A. (2015). Simulation of thermal, salinity and dissolved oxygen layering in Shirin Dareh dam reservoir using two-dimensional model CE-QUAL-W2. 10th International Congress of Civil Engineering. Faculty of Civil Engineering, Iran, Tabriz. (In Farsi) Lewis, William M., Jr. (1983). A revised classification of lakes based on mixing. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 40 (10): 1779–1787. doi:10.1139/f83-207. Archived from the original (PDF) on 6 March 2009. Palmer, M. (2001). Water Quality Modeling: A Guide to Effective Practice. Washington, DC: World Bank. © World Bank. https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/13914 License: CC BY 3.0 IGO.” Raphael, J.M. (1962). Prediction of temperatures in rivers and reservoirs. J. Power Div., Proc. ASCE, 88:p.157-181. Reynolds, C.S. (1992). "Daynamics, selection and composition of phytoplankton in relation to vertical structure in lakes". Arch Hidrobiol. Beih Ergbn. Limnologie, 35, pp. 13-31. Spigel, R., Farrant, B. (2010) Selective Withdrawal Through A Point Sink And Pycnocline Formation In A Linearly Stratified Flow. Journal of Hydraulic Research. Wetzel, Robert G. (2001). Limnology: Lake and River Ecosystems (Third ed.). New York: Academic Press. ISBN 978-0-12-744760-5. White, B,L. Helfrich, K, R. (2007). Gravity Currents and Internal Waves in a Stratified Fluid. Journal of Fluid Mechanics. Zouabi-Aloui, B., Adelana, M., Gueddari, M. (2015). Effects of selective withdrawal on hydrodynamics and water quality of a thermally stratified reservoir in the southern side of the Mediterranean Sea: a simulation approach. Environ Monit Assess
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 356 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 336 |