تحلیل تأثیر ارتفاع و فاصله زبری بر ویژگی‌های پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش پایین‌دست سرریز اوجی

الموضوعات :

محمدحسین احمدی ¹ , امیر وکیلی ² , روزبه آقامجیدی ³

1 - گروه عمران، واحد بیضا، دانشگاه آزاد اسلامی، بیضا، ایران.
2 - گروه عمران، واحد بیضا، دانشگاه آزاد اسلامی، بیضا، ایران.
3 - گروه عمران، واحد سپیدان، دانشگاه آزاد اسلامی، سپیدان، ایران

تاريخ الإرسال : 29 الأربعاء , ربيع الأول, 1446 تاريخ التأكيد : 08 الأربعاء , رجب, 1446 تاريخ الإصدار : 10 الأحد , شعبان, 1446

الکلمات المفتاحية: نرم افزار فلوئنت, پرش هیدرولیکی, سرریز اوجی, زبری, مدل دوفازی,

ملخص المقالة :

هدف از پژوهش حاضر، بررسی تأثیر زبری و تغییر ارتفاع و فاصله آن‌ها بر روی خصوصیات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش پایین‌دست سرریز اوجی است. بدین منظور با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت، شبیه‌سازی عددی الگوی جریان و تحلیل مشخصات هندسی سرریز اوجی به همراه دریچه انجام شد. روش شبیه‌سازی مورد استفاده در این مطالعه، روش حجم سیال (VOF) است که برای مدل‌سازی جریان‌های چندفازی به‌کار می‌رود. نتایج نشان داد که استفاده از زبری در کف کانال تأثیر قابل‌توجهی بر کاهش طول و عمق ثانویه پرش هیدرولیکی دارد. به‌طور خاص، با افزایش ارتفاع زبری، نسبت عمق ثانویه به عمق اولیه کاهش یافت که این امر ناشی از کوتاه‌تر شدن طول پرش هیدرولیکی و نزدیک‌تر شدن عمق اولیه و ثانویه به یکدیگر به دلیل برخورد جریان با زبری است. از سوی دیگر، افزایش ارتفاع زبری منجر به انحراف بیشتر جریان در کف کانال می‌شود. بر اساس نتایج، بهترین فاصله برای زبری‌ها فاصله 2 سانتی‌متری بین آن‌ها است که عملکرد بهینه‌ای از لحاظ کاهش طول پرش هیدرولیکی و تنظیم جریان ارائه می‌دهد. نتایج به وضوح نشان می‌دهند که تغییرات در پارامترهای زبری، به ویژه ارتفاع و فاصله آن‌ها، نقش مهمی در بهبود عملکرد حوضچه آرامش و کنترل پرش هیدرولیکی دارند.

المصادر:


Ahmadi, M. H, Aghamajidi, R., & Saeedifar, G. (2024). Numerical investigation of flow hydraulics in the side weir of a sharp edge with variable crown height. Technical Strategies in Water Systems, 1(2), 23-35.
Arvanaghi, H., & Nasehi Oskuei, N. )2013(. Sharp-crested weir discharge coefficient. Journal Civil Engineering. Urban, 3(3), 87-91.
Bahrevar, V. (2013). Laboratory investigation of the effect of width and height of continuous triangular roughness on hydraulic jump coordinates in horizontal stilling basin, Master's thesis, Yasouj Azad University, Iran.
Date, V., Dey, T., & Joshi, S. (2017). Numerical modeling of flow over an ogee crested spillway under radial gate: VOF and MMF model. Journal of Applied Mechanical Engineering, 6(5), 195-203.
Esmaeili Varak, M., & Safarrazavi Zadeh, M. (2013). Study of hydraulic features of flow over labyrinth weir with semi-circular plan form. Water and Soil, 27(1), 224-234. http:\\doi.org.\10.22067/jsw.v0i0.22234
Haktanir, T., & Citakoglu, N. (2016) An efficient algorithm for ogee spillway discharge with partially- opened radial gates by the method of design of small dams and comparison of current and previous methods. Hydrological Sciences Journal, 58(5), 1013–1031.
Kumar, C., & Sreeja, P. (2012). Evaluation of selected equations for predicting scour at downstream of ski-jump spillway using laboratory and field data. Engineering Geology, 129, 98-103.‏
Morales V., Tokyay T.E., & Garcia M. (2012). Numerical modeling of ogee crest spillway and Tainter gate structure of a diversion dam on canar river. XIX International Conference on Water Resources. University of Illinois at Urbana-Champaign, Ecuador, USA. 17-22
Swamee, P.K., Shekhar, C.H. & Talib, M. (2011). Discharge characteristics of skew weirs. Journal of Hydraulic Research, 49:6, 817-820
Tullis, B.P. & Neilson, J. (2008). Performance of submerged ogee-crest weir head-discharge relationships, Journal of Hydraulic Engineering. ASCE, 134(4), 486-491.
Zhang, C., Li, X., Zhou, R., Engel, B. A., & Wang, Y. (2024). Hydraulic characteristics and flow measurement performance of portable primary and subsidiary fish-shaped flumes in U-shaped channels. Flow Measurement and Instrumentation, 96, 102539.‏