نوع مقاله : پژوهشی کاربردی
نویسنده
دانشجوی دکتری سازههای آبی، گروه مهندسی آب، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
چکیده
احداث سازههایی مانند آبشکن علی‌رغم کنترل فرسایش، میتواند به دلیل شکلگیری ساختار موضعی جریان مانند انبساط و انقباض ناگهانی در مقطع عبور جریان، شکلگیری جریان رو به پایین و برخورد آن به بستر کانال در بالادست آبشکن و شکلگیری لایه برشی و آشفتگیهای ناشی از آن، باعث ایجاد فرسایش موضعی و تهدید برای سازه باشد. در این تحقیق با استفاده از مدل عددی دو بعدی SRH-2D الگوی جریان در اطراف دیواره آبشکن، با زوایای قرارگیری 45، 90 و 135 درجه در کانال شبیه‌سازی شد. نتایج نشان داد در آبشکن با زاویه 45 درجه، طول ناحیه برگشت جریان نسبت به زاویه قرارگیری 90 و 135 درجه، به ترتیب نزدیک به 2 و 8 برابر کمتر خواهد شد. درحالیکه در آبشکن با زاویه قرارگیری 90 درجه، طول ناحیه برگشت جریان در حدود 3/5 برابر کمتر از حالتی است که آبشکن با زاویه 135 درجه در کانال قرار گرفته باشد. همچنین تنش برشی در نواحی نزدیک به کف در حالت آبشکن با زاویه 45 درجه کمترین مقدار و آبشکن با زاویه 135 درجه بیشترین مقدار را دارا میباشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
اعزی، س.، خانجانی، م.ج. و کرمانی، م. 1397. شبیه‌سازی دو بعدی الگوی جریان و تغییرات بستر در آبراهههای مستقیم و پیچانرودی تحت تأثیر سازه آبشکن. نشریه علمی آبیاری و زهکشی ایران، 12(4): 970-981.
صفرزاده، 1. 1389. مطالعه آزمایشگاهی الگوی جریان آشفته حول آبشکن با شکلهای مختلف دماغه. رساله دکتری. دانشکده فنی و مهندسی. دانشگاه تربیت مدرس. تهران.
کشاورز، م.ح. و حکیم‌زاده، ح. 1387. شبیه‌سازی عددی سه بعدی الگوی جریان و گردابهها اطراف آبشکنهای L شکل نفوذناپذیر در پنج زاویه مختلف از نیمه اول قوس نیم دایره. یازدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران. دانشگاه ارومیه، ارومیه.
Ahmad M. 1953. Experiments on design and behavior of spur dikes. Proceedings of the international hydraulics convention. University of Minnesota. Minneapolis, USA.
Chen F. Y. and Ikeda S. 1997. Horizontal separation in shallow open channels with spur dikes. Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering, 15(2): 15-30.
DHI (Danish Hydraulic Institute). 1996. MIKE21: User guide and reference manual. Denmark, Hørsholm.
Kumar T., Tyagi L.D. Aggarwal and Kumar M. 2018. Comparison of scour around different shapes of groynes in open channel. International Journal of Recent Trends in Engineering and Research, 4(3): 382-392.
Lee K. S and Jang C. L. 2016. Numerical investigation of space effects of serial spur dikes on flow and bed changes by using Nays2D. Journal of Korea Water Resources Association, 49(3): 241-252.
Rajaratnam N. and Nwachukwu B.A. 1983. Flow near Groin-like structures. Journal of Hydraulic Engineering (ASCE), 109(3): 463-480.
Rodi W. 1993. On the simulation of turbulent flow past bluff bodies. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 46-47: 3-19.
U.S. Army Corps of Engineers. 1996. Engineering and design—risk-based analysis for flood damage reduction studies. EM 1110–2–1619, CECW–EH–4. Washington, DC, United States.
Vaghefi M., Ghodsian M. and Akbari M. 2017. Experimental investigation on 3D flow around a single Tshaped spur dike in a bend. Period. Polytech. Civil Engineering, 61(3): 462-470.
Xiufang Z., Pingyi M. and Chengyu Y. 2012. Experimental study on flow turbulence distribution around a spur dike with different structure. Procedia Engineering, 28(5): 772-775.
Yazdi j., Sarkardeh H., Azamathulla H. and Ghani A. 2010. 3D simulation of flow around a single spur dike with free-surface flow. International Journal of River Basin Management, 8(1): 55-62.
)
ارسال نظر در مورد این مقاله