مدلسازی عددی تاثیر طول کوله پل در سیلاب دشت بر تنش برشی بستر و مومنتوم جریان
سابقه و هدف: با بالا آمدن تراز آب در کانال اصلی و عبور آن از مرز سیلابدشت، به دلیل متفاوت بودن ضریب زبری و اختلاف سرعت بین کانال اصلی و سیلابدشت، جریان در کانال اصلی با شتاب بیشتری نسبت به سیلابدشتها حرکت کرده و یک تبادل مومنتوم قوی بین جریانها در فصل مشترک کانال اصلی و سیلابدشت بهوجود میآید...
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2021-02-01
|
| Series: | پژوهشهای حفاظت آب و خاک |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://jwsc.gau.ac.ir/article_5460_3dead8bf36de79ae45942ca27a2289f0.pdf |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1850106581500297216 |
|---|---|
| author | امیر محجوب فواد کیلانه ئی سعید صفایی |
| author_facet | امیر محجوب فواد کیلانه ئی سعید صفایی |
| author_sort | امیر محجوب |
| collection | DOAJ |
| description | سابقه و هدف: با بالا آمدن تراز آب در کانال اصلی و عبور آن از مرز سیلابدشت، به دلیل متفاوت بودن ضریب زبری و اختلاف سرعت بین کانال اصلی و سیلابدشت، جریان در کانال اصلی با شتاب بیشتری نسبت به سیلابدشتها حرکت کرده و یک تبادل مومنتوم قوی بین جریانها در فصل مشترک کانال اصلی و سیلابدشت بهوجود میآید. این تبادل باعث تولید گردابههایی در فصل مشترک کانال اصلی و سیلابدشت میگردد. تبادل مومنتوم باعث میشود از انرژی جریان پرسرعت مجرای اصلی کاسته و به انرژی جریان کم سرعت سیلابدشت افزوده شود. تبادل مومنتوم همچنین باعث کاهش دبی کانال اصلی، افزایش دبی سیلابدشت و کاهش ظرفیت انتقال رودخانه میگردد. در فصل مشترک کانال اصلی و سیلابدشت به علت وجود لایه برشی، پتانسیل ناپایداری و آبشستگی بالا است. شناخت پارامتر-های تنش برشی بستر و مومنتوم در کانال مرکب و خصوصاً در فصل مشترک کانال اصلی و سیلابدشت کمک میکند که محاسبات دقیق-تری در ارتباط با حفاظت بستر رودخانه و تعیین روشهای محافظتی صورت پذیرد. در این پژوهش به کمیسازی پارامترهای تنش برشی بستر و مومنتوم جریان در شرایطی که کانال مرکب، طول تکیهگاه پل در سیلابدشت و نوع دیوار هدایت به صورت همزمان بر الگوی جریان تاثیر گذار هستند، پرداخته شده است. مواد و روشها: در تحقیق حاضر با استفاده از تحلیل عددی سهبعدی به بررسی تنش برشی بستر و اختلاف مومنتوم بین سیلاب-دشت و کانال اصلی در یک کانال مرکب ذوزنقهای متقارن با استفاده از نرمافزار FLOW-3D پرداخته شده است. پس از تایید صحت عملکرد مدل مذکور با استفاده از نتایج آزمایشگاهی موجود، تنش برشی بستر و اختلاف مومنتوم بین سیلابدشت و کانال اصلی برای طولهای مختلف تکیهگاه پل و در حالتهای با و بدون دیوار هدایت بیضوی شکل مورد بررسی قرار گرفته است.یافتهها: تنش برشی بستر در حالت با دیوار هدایت بیضوی شکل نسبت به حالت بدون دیوار هدایت، در کانال اصلی افزایش و در سیلابدشت کاهش یافته است. تنش برشی در کانال اصلی تا 5/25 درصد افزایش و در سیلابدشت تا 6/36 درصد کاهش یافته است. همچنین اختلاف مومنتوم در حالت با دیوار هدایت بیضوی شکل نسبت به حالت بدون دیوار هدایت تا مقدار 5/78 درصد افزایش یافته است. نتیجهگیری: از نتایج قابل توجه این است که در حالت تکیهگاه با دیوار هدایت بیضوی، تنش برشی بستر در سیلابدشت کاهش می-یابد که باعث بهبود شرایط در محل تکیهگاه پل میگردد ولی افزایش تنش برشی در کانال اصلی باعث میشود که شرایط پایههایی که در کانال اصلی قرار میگیرند بحرانیتر گردد. همچنین در حالت تکیهگاه با دیوار هدایت بیضوی شکل اختلاف مومنتوم بین سیلابدشت و کانال اصلی نسبت به حالت تکیهگاه بدون دیوار هدایت افزایش مییابد که این امر باعث افزایش تنش برشی و ایجاد گردابهها در فصل مشترک کانال اصلی و سیلابدشت میگردد. |
| format | Article |
| id | doaj-art-70eaa70ef00e48e09d9af80fcb810594 |
| institution | OA Journals |
| issn | 2322-2069 2322-2794 |
| language | fas |
| publishDate | 2021-02-01 |
| publisher | Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources |
| record_format | Article |
| series | پژوهشهای حفاظت آب و خاک |
| spelling | doaj-art-70eaa70ef00e48e09d9af80fcb8105942025-08-20T02:38:48ZfasGorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resourcesپژوهشهای حفاظت آب و خاک2322-20692322-27942021-02-0127616918410.22069/jwsc.2021.17610.33125460مدلسازی عددی تاثیر طول کوله پل در سیلاب دشت بر تنش برشی بستر و مومنتوم جریانامیر محجوب0فواد کیلانه ئی1سعید صفایی2استادیار مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازیاستادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران،دانشجوی کارشناسی ارشد آب و سازههای هیدرولیکی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران،سابقه و هدف: با بالا آمدن تراز آب در کانال اصلی و عبور آن از مرز سیلابدشت، به دلیل متفاوت بودن ضریب زبری و اختلاف سرعت بین کانال اصلی و سیلابدشت، جریان در کانال اصلی با شتاب بیشتری نسبت به سیلابدشتها حرکت کرده و یک تبادل مومنتوم قوی بین جریانها در فصل مشترک کانال اصلی و سیلابدشت بهوجود میآید. این تبادل باعث تولید گردابههایی در فصل مشترک کانال اصلی و سیلابدشت میگردد. تبادل مومنتوم باعث میشود از انرژی جریان پرسرعت مجرای اصلی کاسته و به انرژی جریان کم سرعت سیلابدشت افزوده شود. تبادل مومنتوم همچنین باعث کاهش دبی کانال اصلی، افزایش دبی سیلابدشت و کاهش ظرفیت انتقال رودخانه میگردد. در فصل مشترک کانال اصلی و سیلابدشت به علت وجود لایه برشی، پتانسیل ناپایداری و آبشستگی بالا است. شناخت پارامتر-های تنش برشی بستر و مومنتوم در کانال مرکب و خصوصاً در فصل مشترک کانال اصلی و سیلابدشت کمک میکند که محاسبات دقیق-تری در ارتباط با حفاظت بستر رودخانه و تعیین روشهای محافظتی صورت پذیرد. در این پژوهش به کمیسازی پارامترهای تنش برشی بستر و مومنتوم جریان در شرایطی که کانال مرکب، طول تکیهگاه پل در سیلابدشت و نوع دیوار هدایت به صورت همزمان بر الگوی جریان تاثیر گذار هستند، پرداخته شده است. مواد و روشها: در تحقیق حاضر با استفاده از تحلیل عددی سهبعدی به بررسی تنش برشی بستر و اختلاف مومنتوم بین سیلاب-دشت و کانال اصلی در یک کانال مرکب ذوزنقهای متقارن با استفاده از نرمافزار FLOW-3D پرداخته شده است. پس از تایید صحت عملکرد مدل مذکور با استفاده از نتایج آزمایشگاهی موجود، تنش برشی بستر و اختلاف مومنتوم بین سیلابدشت و کانال اصلی برای طولهای مختلف تکیهگاه پل و در حالتهای با و بدون دیوار هدایت بیضوی شکل مورد بررسی قرار گرفته است.یافتهها: تنش برشی بستر در حالت با دیوار هدایت بیضوی شکل نسبت به حالت بدون دیوار هدایت، در کانال اصلی افزایش و در سیلابدشت کاهش یافته است. تنش برشی در کانال اصلی تا 5/25 درصد افزایش و در سیلابدشت تا 6/36 درصد کاهش یافته است. همچنین اختلاف مومنتوم در حالت با دیوار هدایت بیضوی شکل نسبت به حالت بدون دیوار هدایت تا مقدار 5/78 درصد افزایش یافته است. نتیجهگیری: از نتایج قابل توجه این است که در حالت تکیهگاه با دیوار هدایت بیضوی، تنش برشی بستر در سیلابدشت کاهش می-یابد که باعث بهبود شرایط در محل تکیهگاه پل میگردد ولی افزایش تنش برشی در کانال اصلی باعث میشود که شرایط پایههایی که در کانال اصلی قرار میگیرند بحرانیتر گردد. همچنین در حالت تکیهگاه با دیوار هدایت بیضوی شکل اختلاف مومنتوم بین سیلابدشت و کانال اصلی نسبت به حالت تکیهگاه بدون دیوار هدایت افزایش مییابد که این امر باعث افزایش تنش برشی و ایجاد گردابهها در فصل مشترک کانال اصلی و سیلابدشت میگردد.https://jwsc.gau.ac.ir/article_5460_3dead8bf36de79ae45942ca27a2289f0.pdfتبادل مومنتومتکیهگاه پلتنش برشی بسترکانال مرکبمدل فلو تری دی |
| spellingShingle | امیر محجوب فواد کیلانه ئی سعید صفایی مدلسازی عددی تاثیر طول کوله پل در سیلاب دشت بر تنش برشی بستر و مومنتوم جریان پژوهشهای حفاظت آب و خاک تبادل مومنتوم تکیهگاه پل تنش برشی بستر کانال مرکب مدل فلو تری دی |
| title | مدلسازی عددی تاثیر طول کوله پل در سیلاب دشت بر تنش برشی بستر و مومنتوم جریان |
| title_full | مدلسازی عددی تاثیر طول کوله پل در سیلاب دشت بر تنش برشی بستر و مومنتوم جریان |
| title_fullStr | مدلسازی عددی تاثیر طول کوله پل در سیلاب دشت بر تنش برشی بستر و مومنتوم جریان |
| title_full_unstemmed | مدلسازی عددی تاثیر طول کوله پل در سیلاب دشت بر تنش برشی بستر و مومنتوم جریان |
| title_short | مدلسازی عددی تاثیر طول کوله پل در سیلاب دشت بر تنش برشی بستر و مومنتوم جریان |
| title_sort | مدلسازی عددی تاثیر طول کوله پل در سیلاب دشت بر تنش برشی بستر و مومنتوم جریان |
| topic | تبادل مومنتوم تکیهگاه پل تنش برشی بستر کانال مرکب مدل فلو تری دی |
| url | https://jwsc.gau.ac.ir/article_5460_3dead8bf36de79ae45942ca27a2289f0.pdf |
| work_keys_str_mv | AT ạmyrmḥjwb mdlsạzyʿddytạtẖyrṭwlḵwlhpldrsylạbdsẖtbrtnsẖbrsẖybstrwmwmntwmjryạn AT fwạdḵylạnhỷy mdlsạzyʿddytạtẖyrṭwlḵwlhpldrsylạbdsẖtbrtnsẖbrsẖybstrwmwmntwmjryạn AT sʿydṣfạyy mdlsạzyʿddytạtẖyrṭwlḵwlhpldrsylạbdsẖtbrtnsẖbrsẖybstrwmwmntwmjryạn |