سال انتشار: ۱۳۹۰

محل انتشار: ششمین کنگره ملی مهندسی عمران

تعداد صفحات: ۸

نویسنده(ها):

رسول قبادیان – استادیار گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی کرمانشاه
محمدتقی اعلمی – دانشیار گروه مهندسی آب دانشکده عمران دانشگاه تبریز
کامران محمدی – دانشجو کارشناسی ارشد سازههای آبی و دکتری عمران- آب دانشگاه تبریز
سعید فرزین – دانشجو کارشناسی ارشد سازههای آبی و دکتری عمران- آب دانشگاه تبریز

چکیده:

مطالعه و شبیهسازی هیدرولیک جریان و رسوب در قوسها به روشهای مختلف از دیرباز مورد توجه مهندسین علم هیدرولیک و مهندسی رودخانه بوده است. مکانیک جریان در قوس کانالها بسیار پیچیده است، لذا مدلهای عددی دینامیک سیالات که امروزه رقیب مناسبی برای مشاهدات آزمایشگاهی به حساب میآیند، میتوانند به عنوان ابزاری کارآمد در پیشبینی چنین میدان جریانی بسیار مفید باشند. فرسایش به وجود آمده در قوس به دلیل وجود جریان حلزونی، میتواند منجر به تغییر در عرض قوس گردد. بنابراین مطالعه نحوه رفتار آب و الگوی جریان در قوسهای با پهنای متغیر ضروری به نظر میرسد. در این تحقیق ابتدا مدل عددی با استفاده از نتایج اندازهگیری روی یک قوسU شکل یکنواخت با پهنای ۰/۶ متر صحتسنجی شد و سپس دو قوسU شکل مشابه ولی واگرا و همگرا، و با عرضهای متغیر ۰/۶ به ۰/۷۵m و ۰/۶ به ۰/۴۵m توسط مدل عددی سه بعدیSSIIM شبیهسازی شد. نتایج صحتسنجی نشان داد که مدل میتواند به خوبی میدان جریان در قوس یکنواخت را شبیهسازی نماید. پس از صحتسنجی مدل با دادههای آزمایشگاهی، پروفیلهای طولی و عرضی سرعت، جریانهای اصلی و ثانویه، قدرت جریان ثانویه و شیب طولی در هر سه قوس مورد مقایسه قرار گرفت. در این بررسی مشخص شد در مقطع ۱۳۵ درجه قوس واگرا نیز مانند قوس یکنواخت، سلول چرخشی خلاف جهت چرخش جریان ثانویه اصلی مشاهده میشود. حداکثر قدرت جریان حلزونی به ترتیب در قوس واگرا، یکنواخت و همگرا بیشتر میباشد و خط حداکثر سرعت در کانال واگرا در حدود زاویه ۸۰ درجه با جدار خارجی قوس مماس میگردد اما این امر در کانال یکنواخت حدود زاویه ۹۰ تا ۱۰۰ درجه رخ میدهد