ConfOrganizer 

بررسی آزمایشگاهی تاثیربرخورد جریان جانبی تحت فشار به جریان اصلی فوق بحرانی در کانال باز

•   Mr. Alireza Mashreghi ,  Ferdowsi University of Mashhad ,   
•   Prof. Mohammad Reza Jaefarzadeh ,  دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد ,   

Major Topic: Dams, Hydraulic Structures And Hydraulic Machineries|سدها، سازه ها ی هیدرولیکی و ماشین‌های آبی

Abstract

در اين مقاله افزايش عمق جريان فوق بحراني در كانال مستطيلي منشوري ناشي از ورود جريان جانبي مستغرق در یک مدل آزمایشگاهی بررسي می‌شود. در این مدل جریان فوق بحرانی در کانال اصلی ایجاد شده و جریان جانبی با زوایای 30، 45، 60 و 90 درجه و دبی‌های متفاوت به آن وارد می شود. بر اثر برخورد جریان جانبی به جریان اصلی امواج عرضی مورب در کانال ایجاد می‌شود. ارتفاع و موقعیت امواج عرضی مورب به ازای تغییر پارامترهای مختلف جریان اندازه‌گیری می‌گردد. با افزایش عدد فرود تا حدود 5 ارتفاع امواج بیشینه کاهش‌یافته و موقعیت آن‌ها به سمت پایین‌دست کانال منتقل می‌شود. با بیشتر شدن عدد فرود، ارتفاع امواج به‌شدت افزایش‌یافته و موقعیت آن‌ها به سمت بالادست جریان منتقل می‌شود. عدد فرودی که جریان روند خود را تغییر می‌دهد در مدل آزمایشگاهی 5.08 محاسبه شد. افزایش عدد رینولدز جریان جانبی موجب افزایش ارتفاع امواج و کاهش دامنه آن‌ها می‌شود. همچنین با افزایش زاویه جریان ورودی جانبی نسبت به خط مرکزی کانال اعماق بیشینه افزایش‌یافته و به سمت بالادست کانال منتقل می‌شوند.

Keywords

کانال باز; جریان فوق بحرانی; جریان جانبی مستغرق; زاویه ورودی; عدد فرود

1. Stockstill, Richard L. (2007), “Lateral Inflow in Supercritical Flow”. ERDC/CHL TR-07-10

2. Bowers CE. (1950), “Hydraulic model studies for whiting field naval air station”. Part V; Studies of open channel junctions. Saint Anthony Falls Hydraulic Laboratory, University of Minnesota, Project Report No. 24.

3. Behlke CE, Pritchett HD.(1966), “Design of supercritical flow control junctions”. Highway Research Record No. 123. Highway Research Board, National Research Council, Washington, D. C.

4. Rice CE. (1985), “Open channel junctions with supercritical flow”. US Department of Agriculture, Agricultural Research Service, ARS–14.

5. Hager WH. (1989), “Supercritical flow in channel junctions”. Journal of Hydraulic Engineering, 115(5):595–616.

6. Christodoulou GC. (1993), “Energy dissipation on stepped spillways”. Journal of Hydraulic Engineering, 119(5):644–650. Discussions: 121(1):80–87.

7. . Hsu, C.-C., Tang, C.-J., Lee, W.-J., and Shieh, M.-Y. (2002), “Subcritical 90° equal-width open-channel dividing flow”. Journal of Hydraulic Engineering. ASCE, 128:7.716-720.

8. Weber, L. J., Shumate, E. D., and Mawer, N. (2001), “Experiments on Flow at a 90° Open-Channel Junction”. Journal of Hydraulic. Engineering,” 127(5), pp 340–350.

9. El Kadi Abderrezzak, K., Lewicki, L., Paquier, A., Rivieere, N. and Travin, G. (2011), Division of Critical Flow at Three-Branch Open-Channel Intersection. Journal of Hydraulic Research, 49(2), 231–238.

10. . Mignot, E., Riviere, N., Perkins, R. and Paquier, A. (2008). Flow Patterns in a Four-Branch Junction with Supercritical Flow. Journal Hydraulic Engineering, 134(6), pp 701-713.

11. Cea, L., Ferreiro, A., Vazquez-Cendon, M.E., and Puertas, J. (2004), Experimental and Numerical Analysis of Solitary Waves Generated by Bed and Boundary Movements. International Journal of Numerical and Mathematics Fluids, 46(8), pp 793-813.

12. Toro, E.F. (2001), Shock-capturing Methods for Free-Surface Shallow Flows. Wiley, Chichester, West Sussex PO19 1UD, England.

13. Alamatian, E. and Jaefarzadeh, M.R. (2012), Evaluation of turbulence models in the simulation of oblique standing shock waves in supercritical channel flows. International Journal of Civil Engineering, 10(1), pp 61-71

14. علامتیان، ا. و جعفرزاده، م.ر، 1392. مدل‌سازی جریان سیلابی در کانال‌های منشوری مستطیلی همراه با جریان تحت‌فشار جانبی، دوازدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران، دانشگاه تهران

15. مشرقی، ع. جعفرزاده، م.ر و علامتیان، ا، 1395. بررسي جريان ورودي جانبي مستغرق به جريان فوق بحراني در مسیل، نهمین کنگره ملی عمران، دانشگاه فردوسی مشهد