فهرست مطالب نویسنده:
setare fathi
-
یکی از راه کارهای پیشنهادی در خصوص افزایش کیفیت توزیع و انتقال آب استفاده از دریچه های سالونی است .در این پژوهش از دریچه ی سالونی چندگانه مستطیلی استفاده شده است و با شبیه سازی عددی پارامترهای هیدرولیکی جریان بررسی و باحالت تک دریچه مقایسه شده است. شبیه سازی ها در سه دبی 25، 35و 45 لیتر بر ثانیه و سه بازشدگی 35، 40 و 45 درجه و سه استغراق 70، 80 و 90 درصد در نرم افزار Flow3d و با مدل آشفتگی RNG انجام شده است. با بررسی منحنی دبی اشل مشاهده می شود که ضریب آبگذری در تمام استغراق ها در حالت دو دریچه از حالت تک دریچه بیشتر است .بررسی بیشینه ی سرعت نتایج نشان داد که این پارامتر با میزان استغراق رابطه ی عکس دارد به گونه ای که با افزایش استغراق، بیشینه سرعت کاهش پیدا می کند که این میزان کاهش در حالت دو دریچه 87/7 درصد نسبت به حالت تک دریچه هست. در بررسی بیشینه ی انرژی متلاطم نتایج نشان داد که انرژی متلاطم با دبی رابطه مستقیم داشته و با میزان استغراق رابطه ی معکوس دارد به طوری که با افزایش استغراق، انرژی متلاطم کاهش پیدا می کند که این میزان کاهش در حالت دو دریچه 13درصد نسبت به حالت تک دریچه خواهد بود. با بررسی کیفی گردابه های جریان نیز نتایج نشان داد که گردابه ها در حالت تک دریچه قدرت و کشیدگی بیشتری نسبت به حالت دو دریچه دارند. همچنین با بررسی نتایج مشخص شد که با افزایش درصد استغراق، کشیدگی و قدرت گردابه ها کاهش می یابد.کلید واژگان: بیشینه سرعت، بیشینه انرژی متلاطم، گردابه، Flow3dOne of the suggested ways to increase the quality of water distribution and transfer is to use Lopac gates. In this research, rectangular multiple Lopac gates have been used and the hydraulic parameters of the current have been investigated by numerical simulation and compared with the single gate state. The simulations have been performed in three discharges of 25, 35, and 45 liters per second and three openings of 35, 40, and 45 degrees, and three submerging of 70, 80, and 90% in Flow3D software and with the RNG turbulence model. By examining the stage-discharge curve, it can be seen that the permeability coefficient is higher in all absorptions in the two-gate state than in the single-gate state. Investigating the maximum speed of the results showed that this parameter has the opposite relationship with the amount of submerging, as the submerging increases, the maximum speed decreases, which is an 7.87% reduction in the two-gate state compared to the single-gate state. In the investigation of the maximum turbulent energy, the results showed that the turbulent energy has a direct relationship with the discharge and has an inverse relationship with the submerging rate, so, with the increase of submerging, the turbulent energy decreases, which will be 13% in the two-gate state compared to the single-gate state. By qualitatively investigating the flow vortices, the results showed that the vortices in the single-gate state have more strength and elongation than the two-gate state. Also, by investigating the results, it was found that the elongation and vortices strength decrease with the increase in submerging percentage.Keywords: Flow3d, Maximum Speed, Maximum Turbulent Energy, Vortex
-
سابقه و هدفامروزه به دلیل کاهش منابع آبی و مسئله مصرف عمده آب در حوزه کشاورزی به منظور توزیع، تحویل و تنظیم جریان در شبکه آبیاری و جلوگیری از تلفات آب، سازه هایی نوین با کارایی بهتر و بهره برداری ساده تر از جانب پژوهشگران معرفی شده است. دریچه های سالونی ازجمله سازه های هیدرولیکی تنظیم و کنترل جریان آب هستند که ویژگی هایی ازجمله امکان خودکارسازی، روگذر بودن جریان و نصب و جانمایی آسان تر نسبت به دیگر سازه ها را دارند. در این پژوهش از دریچه ی سالونی چندگانه مستطیلی که از انواع نوین دریچه ی سالونی است استفاده شده است. با توجه به آسان تر بودن بهره برداری از دریچه کوچک تر نسبت به دریچه بزرگ، در این پژوهش تاثیر دو دریچه کوچک تر بجای تک دریچه بر خصوصیات هیدرولیکی در حالت مستغرق با میزان استغراق 80،70 و 90 درصد و باهدف بالابردن کارایی و سهولت در طراحی و ساخت سازه، موردبررسی قرار گرفت.مواد و روش هادر پژوهش پیش رو به منظور بررسی پارامترهای هیدرولیکی بیشینه ی تنش برشی، بیشینه ی نیروی افقی وارد بر دریچه، گردابه های جریان، محدوده ی توزیع سرعت و تنش برشی در دریچه سالونی مستطیلی در شرایط جریان مستغرق و مقایسه ی آن باحالت تک دریچه شبیه سازی هایی در سه دبی 35،25 و 45 لیتربرثانیه، زاویه بازشدگی 40،35 و 45 درجه و سه استغراق 80،70 و 90 درصد در دو هندسه متفاوت و درمجموع 54 شبیه سازی که در آن از تعداد 800000 سلول مش بندی، مدل آشفتگی RNG و مدت زمان 40 ثانیه برای رسیدن جریان به پایداری استفاده شده است مدل سازی و بررسی شد.یافته هانتایج نشان داد که بیشینه ی تنش برشی با استغراق و میزان زاویه بازشدگی رابطه ای معکوس دارد و بیشینه ی نیروی افقی وارد بر دریچه با استغراق و دبی رابطه ای مستقیم دارد. مشاهده شد تمامی پارامترهای بررسی شده در حالت دو دریچه نسبت به تک دریچه کاهش یافته اند. مقدار کاهش نیروی افقی وارد بر دریچه چندگانه نسبت به حالت تک دریچه 33.5 درصد بود که بیشترین مقدار این کاهش در دبی 25 لیتر بر ثانیه، زاویه بازشدگی 45 درجه و استغراق 90 درصد بود و کمترین میزان کاهش در دبی 25 لیتر بر ثانیه، زاویه بازشدگی45 درجه و استغراق 70 درصد بود. میزان کاهش بیشینه ی تنش برشی در حالت دو دریچه نسبت به تک دریچه 13.3 درصد بود؛ بیشترین میزان این کاهش 23.3 درصد بوده است که در دبی 45 لیتر بر ثانیه، زاویه بازشدگی 45 درجه و استغراق 90 درصد رخ داده است و همچنین کمترین میزان این کاهش 6.21 درصد بوده که در دبی 45 لیتر بر ثانیه، زاویه بازشدگی 35 درجه و استغراق 80 درصد رخ داده است. همچنین مشاهده شد که محدوده ی توزیع و کشیدگی سرعت و تنش برشی در کف فلوم در هر دو حالت تک دریچه و چندگانه با افزایش دبی و میزان زاویه ی بازشدگی افزایش می یابد و به طورکلی محدوه ی توزیع و کشیدگی سرعت و تنش برشی در کف فلوم در حالت چندگانه نسبت به حالت تک دریچه کاهش یافت.نتیجه گیریبا توجه به نتایج می توان بیان کرد محدوده ی توزیع سرعت و تنش برشی با دبی و زاویه بازشدگی رابطه ای مستقیم دارند و همچنین میزان کشیدگی توزیع سرعت و تنش برشی در حالت دو دریچه نسبت به تک دریچه کاهش یافت. این موضوع به دلیل کاهش سطح گردابه ها در حالت دو دریچه می باشد. بیشینه تنش برشی با زاویه بازشدگی و درصد استغراق رابطه عکس دارد و با کاهش سرعت قابل توجیه است. لذا نسبت به حالت تک دریچه 13.3 درصد کاهش می یابد. بررسی بیشینه نیروی افقی وارده بر دریچه نشان داد که این پارامتر با دبی، زاویه بازشدگی و استغراق رابطه مستقیم دارد و همچنین در حالت های چندگانه نسبت به حالت تک دریچه 33.5 درصد کاهش می یابد.کلید واژگان: دریچه ی سالونی، بیشینه تنش برشی، توزیع تنش برشی، گردابه، Flow3dBackground and ObjectiveToday, due to the reduction of water resources and the issue of excessive water consumption in the agricultural sector, for the purpose of distribution, delivery, and flow regulation to waterways, and to prevent water losses, novel structures with better efficiency and easier operation have been introduced by researchers. Lopac gates are one of the hydraulic structures for flow control and regulation, which have features such as the possibility of automation, open-channel flow, and easier installation and placement compared to other structures. In this study, a rectangular multi-lopac gate, which is one of the novel types of lopac gates, has been used. Considering the easier operation of smaller gates compared to larger gates, in this study, has been investigated the effect of two smaller gates instead of a single gate on the hydraulic characteristics in the submerged condition with 70%, 80%, and 90% submergence levels and with the aim of increasing efficiency and ease in design and construction.Materials and MethodsIn the present study, several simulations were performed to validate and select the turbulence model. After investigation the performed simulations, a mesh of 800,000 cells, the RNG turbulence model, and a time of 40(s) for the flow to reach stability were selected.Then, to investigate the hydraulic parameters of maximum shear stress, maximum force acting on the gate, velocity distribution range, and shear stress in the rectangular lopac gate under submerged flow conditions, and compare it with the single gate case, simulations were performed at three discharges of 25, 35, and 45 (l/s), opening angles of 35, 40, and 45 degrees, and submergence levels of 70%, 80%, and 90% in two different geometries, with a total of 54 simulations.FindingsThe results showed that the maximum shear stress has an inverse relationship with submergence and opening angle, and the maximum horizontal force acting on the gate has a direct relationship with submergence and discharge. It was observed that all the investigated parameters in the two-gate case decreased compared to the single-gate case, and the amount of this decrease in the horizontal force acting on the gate was 33.5%, which was the highest decrease at a discharge of 25(l/s) an opening angle of 45 degrees, and 90% submergence, and the lowest decrease was at a discharge of 25(l/s), an opening angle of 45 degrees, and70% submergence. The reduction in the maximum shear stress in the two-gate case compared to the single-gate case was 13.25%, with the highest decrease of 23.29% occurring at a discharge of 45 (l/s), an opening angle of 45 degrees, and 90% submergence, and the lowest decrease of 6.21% occurring at a discharge of 45 (l/s), an opening angle of35 degrees, and 80% submergence.It was also observed that the distribution range and elongation of velocity and shear stress on the flume bed increased with increasing discharge and opening angle, and in general, the distribution range and elongation of velocity and shear stress on the flume bed decreased in the two-gate case compared to the single-gate case.ConclusionAccording to the results, it can be stated that the distribution range of velocity and shear stress has a direct relationship with discharge and opening angle, and the elongation of the velocity and shear stress distribution in the two-gate case decreased compared to the single-gate case.The maximum shear stress has an inverse relationship with the opening angle and submergence, and it decreases by 13.26% compared to the single-gate case.Investigating the maximum force acting on the gate showed that this parameter has a direct relationship with flow rate, opening angle, and submergence, and it decreases by33.5% in the multi-gate cases compared to the single-gate case.Keywords: Lopac Gates, Maximum Shear Stress, Shear Stress Distribution, Vortex, Flow3d
سامانه نویسندگان
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شدهاست. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.