الهام روشنی؛ علی حسین زاده دلیر؛ داوود فرسادی زاده؛ فرزین سلماسی
چکیده
در آبراهههای آبرفتی، جریان آب دائماً بر روی رسوبات در حال حرکت اثر گذاشته و سعی دارد آنها را به پایین دست منتقل نماید. در این حین برروی بستر جریان فرم بسترهایی با ابعاد مختلف و تحت شرایط هیدرولیکی مختلف تولید میشوند. در تحقیق حاضر، آزمایشها به منظور بررسی اثر تبدیلهای کاهش دهنده عرض برروی ارتفاع فرم بستر ریپل تشکیل شده با زوایای ...
بیشتر
در آبراهههای آبرفتی، جریان آب دائماً بر روی رسوبات در حال حرکت اثر گذاشته و سعی دارد آنها را به پایین دست منتقل نماید. در این حین برروی بستر جریان فرم بسترهایی با ابعاد مختلف و تحت شرایط هیدرولیکی مختلف تولید میشوند. در تحقیق حاضر، آزمایشها به منظور بررسی اثر تبدیلهای کاهش دهنده عرض برروی ارتفاع فرم بستر ریپل تشکیل شده با زوایای مختلف 5، 10 و 15 درجه انجام شد. در این آزمایشها دبی 10، 12 و 14 لیتربرثانیه بوده و شیب فلوم قابل تنظیم بود. نتایج نشان داد که کاهش عرض کانال به کمک تبدیلها نقش مؤثری بر ارتفاع ریپلها داشته و میتوان تا حد زیادی به کمک تغییر در زوایای تبدیلها، حرکات رسوبات به پایین دست را کنترل نمود. به کمک این نوع تبدیلهاانتقال رسوبات حدود 15 الی 20 درصد کم شد زیرا این تبدیلهامانند یک مانع در حرکت رسوبات عمل میکنند. در دبیهای کم دهانه ورودی تبدیل بخشی از انرژی جریان را گرفته و باعث افت انرژی میشود. اما با افزایش بیشتر دبی فرمهای بستری با ارتفاع بیشتری ایجاد میکند. اگر چنانچه دبی بیش از 14 لیتربرثانیه در کانال اعمال شود و یا زوایای تندتری در تبدیل ایجاد شود، تبدیل نقش مانع بودن خود را از دست داده و رسوبات بیشتری به پایین دست منتقل میشود.
سید نصراله موسوی؛ داوود فرسادی زاده؛ هادی ارونقی؛ اکرم عباسپور
چکیده
سرریزهای لبه تیز مرکب اغلب به منظور اندازه گیری دامنه وسیعی از جریان با دقت مناسب در کانال های روباز مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق آزمایش هایی به منظور بررسی میزان تأثیر عرض دهانه مستطیلی، ارتفاع تاج سرریز و ارتفاع دهانه قوس دایره ای بر ضریب دبی جریان آزاد بر روی سرریزهای مرکب قوس دایره ای- مستطیلی در فلوم آزمایشگاهی انجام ...
بیشتر
سرریزهای لبه تیز مرکب اغلب به منظور اندازه گیری دامنه وسیعی از جریان با دقت مناسب در کانال های روباز مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق آزمایش هایی به منظور بررسی میزان تأثیر عرض دهانه مستطیلی، ارتفاع تاج سرریز و ارتفاع دهانه قوس دایره ای بر ضریب دبی جریان آزاد بر روی سرریزهای مرکب قوس دایره ای- مستطیلی در فلوم آزمایشگاهی انجام گرفت. مشخصات سرریزهای مرکب مورد استفاده شامل عرض دهانه مستطیلی 15، 20 و 25 سانتی متر، ارتفاع تاج سرریز 15، 20 و 25 سانتی متر و ارتفاع دهانه قوس دایره ای 5، 5/7، 10 و 50/12 سانتی متر می باشند. نتایج نشان داد بر اساس داده های آزمایشگاهی، تغییرات ضریب دبی جریان در سرریزهای مرکب مذکور در محدوده 54/0 تا 89/0 می باشد. به ازای بار آبی معین با افزایش عرض دهانه مستطیلی، ضریب دبی جریان در حدود 2 تا 10 درصد افزایش می یابد. با افزایش ارتفاع تاج سرریز، میزان کاهش ضریب دبی جریان در حدود 1 تا 5 درصد می باشد. به ازای بار آبی معین با تغییر ارتفاع دهانه قوس دایره ای، ضریب دبی جریان سرریزهای مرکب نسبت به سرریزهای مستطیلی ساده در حدود 35 درصد افزایش می یابد. مقادیر محاسباتی و مشاهداتی ضریب دبی جریان بر اساس معیارهای ارزیابی ضریب تبیین ((R2 و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)که به ترتیب برابر با 630/0 و 061/0 محاسبه گردیدند، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که استفاده از ترکیب خطی روابط جریان در سرریزهای لبه تیز دایره ای و مستطیلی شکل، با دقت قابل قبولی قادر به برآورد ضریب دبی جریان سرریزهای مرکب می باشد.
محمد رضا نیک پور؛ داوود فرسادی زاده؛ علی حسین زاده دلیر؛ جواد بهمنش؛ فرزین سلماسی
چکیده
در مطالعه جریان های فوق بحرانی تشکیل امواج ضربه ای از اهمیت بالایی برخوردار است. این امواج عمدتاً در هنگام عبور جریان فوق بحرانی در کانال های غیر منشوری یافت می شوند. در تحقیق حاضر با استفاده از مدل آزمایشگاهی تأثیر طول و تحدب دیواره تبدیل همگرای کانال روباز بر پارامترهای هیدرولیکی امواج ضربه ای مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور مقادیر ...
بیشتر
در مطالعه جریان های فوق بحرانی تشکیل امواج ضربه ای از اهمیت بالایی برخوردار است. این امواج عمدتاً در هنگام عبور جریان فوق بحرانی در کانال های غیر منشوری یافت می شوند. در تحقیق حاضر با استفاده از مدل آزمایشگاهی تأثیر طول و تحدب دیواره تبدیل همگرای کانال روباز بر پارامترهای هیدرولیکی امواج ضربه ای مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور مقادیر عمق و سرعت لحظه ای در نقاط مختلف امواج ضربه ای تشکیل شده در تبدیل های همگرا به ازای چهار عدد فرود مختلف اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با کاهش طول تبدیل به میزان 63 درصد، مقادیر حداکثر سرعت و ارتفاع امواج به طور متوسط 6/23 درصد و 102×77/2 درصد افزایش یافت. همچنین به ازای طول ثابت تبدیل، با تغییر دیواره های آن از حالت مستقیم به محدب مقادیر مذکور به طور میانگین 9/6 درصد و 2/35 درصد کاهش یافت.
پیمان ورجاوند؛ علی حسین زاده دلیر؛ مهدی قمشی؛ داوود فرسادی زاده
چکیده
نوسانات لحظه ای سرعت نقش مهمی در انتقال مواد رسوبی معلق دارا می باشد. در تحقیق حاضر به بررسی آزمایشگاهی جریان های غلیظ نمکی برروی بسترهای زبر مصنوعی پرداخته شده است. دو شکل زبری استوانه ای و مخروطی با سه ارتفاع زبری مورد استفاده قرار گرفته است. پروفیل سرعت با استفاده از دستگاه سرعت سنج صوتی بطوری برداشت گردید. پروفیل های قائم سرعت و ...
بیشتر
نوسانات لحظه ای سرعت نقش مهمی در انتقال مواد رسوبی معلق دارا می باشد. در تحقیق حاضر به بررسی آزمایشگاهی جریان های غلیظ نمکی برروی بسترهای زبر مصنوعی پرداخته شده است. دو شکل زبری استوانه ای و مخروطی با سه ارتفاع زبری مورد استفاده قرار گرفته است. پروفیل سرعت با استفاده از دستگاه سرعت سنج صوتی بطوری برداشت گردید. پروفیل های قائم سرعت و غلظت به ترتیب در 3 و 4 مقطع در بدنه جریان برداشت گردید. نتایج نشان داد که افزایش ارتفاع زبری نسبی تاثیر چندانی برروی نوسانات لحظه ای سرعت در ناحیه اختلاط بدنه جریان غلیظ ندارد و همچنین تحلیل نوسانات لحظه ای سرعت برروی بسترهای زبر در ناحیه اختلاط نشان داد که شدت تلاطم در جهت جریان در مرز بین بدنه جریان غلیظ و سیال پیرامون برای زبری های استوانه ای و مخروطی بترتیب حدود 48 و 32 درصد سرعت برشی می باشد
پرستو پارسامهر؛ داوود فرسادی زاده؛ علی حسین زاده دلیر
چکیده
پرش هیدرولیکی نقش مؤثری در استهلاک انرژی جنبشی جریان در پایین دست سازه های آبی در حوضچه های آرامش ایفا می کند. در این تحقیق خصوصیات پرش هیدرولیکی بر روی بستر زبر با زبری های نیم استوانه ای شکل و آبپایه ی مستطیلی بر روی دو بستر با شیب معکوس 1 و 5/1 درصد و بستر افقی مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع 338 آزمایش در محدوده اعداد فرود 6/4 تا 4/7 انجام ...
بیشتر
پرش هیدرولیکی نقش مؤثری در استهلاک انرژی جنبشی جریان در پایین دست سازه های آبی در حوضچه های آرامش ایفا می کند. در این تحقیق خصوصیات پرش هیدرولیکی بر روی بستر زبر با زبری های نیم استوانه ای شکل و آبپایه ی مستطیلی بر روی دو بستر با شیب معکوس 1 و 5/1 درصد و بستر افقی مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع 338 آزمایش در محدوده اعداد فرود 6/4 تا 4/7 انجام گرفت. نتایج نشان داد طول پرش هیدرولیکی در شیب معکوس 5/1 درصد بر روی آبپایه بطور متوسط 46 درصد و در حالت پرش بر روی بستر زبر بطور متوسط 49 درصد کاهش می یابد. همچنین عمق ثانویه پرش هیدرولیکی در شیب معکوس 5/1% بر روی آبپایه حداکثر 4/24 درصد و بر روی بستر زبر حداکثر 44 درصد نسبت به پرش کلاسیک کاهش یافت. بنابراین در مواقعی که تثبیت پرش با کاهش طول آن مدنظر باشد، بکارگیری یک آبپایه پیوسته روی شیب معکوس دارای نتیجه مطلوب و مقرون به صرفه خواهد بود.
فرزانه صاحبی وایقان؛ داوود فرسادی زاده؛ مهدی اسمعیلی ورکی؛ اکرم عباسپور؛ علی حسین زاده دلیر
چکیده
یکی از سازههای متداول جهت استهلاک انرژی جریانهای پر سرعت، حوضچه آرامش میباشد که از میان هندسههای مختلف قابل استفاده، حوضچههای آرامش واگرا با مقطع مستطیلی دارای عملکرد هیدرولیکی مناسبتر و هزینه ساخت کمتر میباشند. در این تحقیق قابلیت مدلسازی عددی پرش هیدرولیکی واگرا در حوضچه مستطیلی به صورت سهبعدی و با بکارگیری مدلهای ...
بیشتر
یکی از سازههای متداول جهت استهلاک انرژی جریانهای پر سرعت، حوضچه آرامش میباشد که از میان هندسههای مختلف قابل استفاده، حوضچههای آرامش واگرا با مقطع مستطیلی دارای عملکرد هیدرولیکی مناسبتر و هزینه ساخت کمتر میباشند. در این تحقیق قابلیت مدلسازی عددی پرش هیدرولیکی واگرا در حوضچه مستطیلی به صورت سهبعدی و با بکارگیری مدلهای آشفتگی استاندارد و RNG، با استفاده از نرمافزار Fluent مورد بررسی قرار گرفت. سطح آزاد جریان با مدل جزء حجم سیال (VOF) تعیین شد. مقایسه انجام شده بین خروجی مدل عددی با دادههای مدل آزمایشگاهی در زوایای واگرایی 5 و 10 درجه نشان داد که مدل استاندارد مقادیر پروفیلهای سطح آب، طول پرش و مقادیر حداکثر سرعت در عمق را با دقت بهتری نسبت به مدل آشفتگی RNG شبیهسازی مینماید. این مدل کارایی حوضچههای واگرا را در کاهش طول پرش نسبت به حوضچههای کلاسیک بهتر نشان میدهد. لذا در حوضچههای واگرا استفاده از این مدل جهت شبیهسازی پرش هیدرولیکی توصیه میشود. نتایج مربوط به پروفیل سطح آب حاکی از آن است که خطای نسبی متوسط مقادیر عمق آب بدست آمده از مدل عددی و مقادیر اندازهگیری شده تقریبا 7 درصد میباشد. پروفیلهای سرعت نیز تطابق خوبی با دادههای اندازهگیری شده داشتند. همچنین مدل عددی گردابهای ایجاد شده در نتیجه واگرایی دیوارها را به خوبی بررسیهای تجربی نشان داده است. این گردابها در اعداد فرود بالا در یک سمت دیواره تشکیل شده و در اعداد فرود پایینتر در دو طرف دیوارههای واگرا ایجاد میشوند و شدت تشکیل این گردابها با افزایش زاویه واگرایی دیوارها بیشتر میشود.
محمدرضا مددی؛ داوود فرسادی زاده؛ علی حسین زاده دلیر
چکیده
جریان موجکی در سرریزهای لبه پهن، پدیده ای است که تحت شرایط هیدرولیکی خاصی رخ می دهد. در این حالت سطح جریان روی سرریز به شکل موجک های سینوسی در آمده و تعداد این موجک ها ممکن است از یک تا بیش از 10 عدد متغیر باشد. وقوع این پدیده باعث می شود که اندازه-گیری جریان توسط این سازه ها با خطا صورت گیرد. در این تحقیق ضمن معرفی مهمترین عوامل موثر بر ...
بیشتر
جریان موجکی در سرریزهای لبه پهن، پدیده ای است که تحت شرایط هیدرولیکی خاصی رخ می دهد. در این حالت سطح جریان روی سرریز به شکل موجک های سینوسی در آمده و تعداد این موجک ها ممکن است از یک تا بیش از 10 عدد متغیر باشد. وقوع این پدیده باعث می شود که اندازه-گیری جریان توسط این سازه ها با خطا صورت گیرد. در این تحقیق ضمن معرفی مهمترین عوامل موثر بر ایجاد جریان موجکی، تاثیر پارامترهای هندسی سرریزهای لبه پهن مستطیلی بر روی شکل گیری و مشخصه های این جریان در حالتی که فقط یک موجک بر روی سرریز تشکیل شده باشد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که با کاهش شیب وجه بالادست سرریز از حالت قائم به زاویه شیب 40 درجه، ارتفاع نسبی موجک 78 درصد کاهش یافته و طول نسبی موجک 55 درصد افزایش داشته و موقعیت تشکیل موجک به سمت پایین دست منتقل شد. با تغییر انحنای پیشانی بالادست سرریز از حالت لبه تیز به شعاع انحنای نسبی 5/0، ارتفاع نسبی موجک به میزان 80 درصد کاهش یافت. زبر کردن سطح تاج سرریز نیز بسته به موقعیت ایجاد زبری، سبب تضعیف یا از بین رفتن موجک شد.
سینا رازی؛ علی حسین زاده دلیر؛ فرزین سلماسی؛ داوود فرسادی زاده
چکیده
در این مقاله تاثیر توام آبپایه و طوق به عنوان محافظ و بازدارنده در جهت کاهش آب شستگی موضعی و تحت شرایط آب زلال (9/0V/Vc=) بررسی شده است. در مرحله اول از آزمایشات، آبپایه در فواصل مختلف از پایه و در قسمت پایین دست پایه قرار داده شد. نتایج آزمایشات نشان داد که کمترین فاصله آبپایه از پایه در پایین دست بیشترین تاثیر را در کاهش عمق آب شستگی در قسمت ...
بیشتر
در این مقاله تاثیر توام آبپایه و طوق به عنوان محافظ و بازدارنده در جهت کاهش آب شستگی موضعی و تحت شرایط آب زلال (9/0V/Vc=) بررسی شده است. در مرحله اول از آزمایشات، آبپایه در فواصل مختلف از پایه و در قسمت پایین دست پایه قرار داده شد. نتایج آزمایشات نشان داد که کمترین فاصله آبپایه از پایه در پایین دست بیشترین تاثیر را در کاهش عمق آب شستگی در قسمت بالادست و جلوی پایه دارد. میزان عمق آب-شستگی در این حالت حدود 30 درصد کاهش یافت. در ادامه آزمایشات از طوق نیز هم زمان با آبپایه استفاده شد. هنگام استفاده توام از طوق (2W/D=) و آبپایه (L=0)، عمق آب شستگی به میزان 42 درصد و در حالت استفاده توام از طوق (3W/D=) و آبپایه (L=0)، عمق آب شستگی جلوی پایه ها بیش از 98درصد کاهش یافت. نتایج نشان می دهند که استفاده توام از آبپایه و طوق بیشترین تاثیر را بر کاهش آب شستگی موضعی اطراف پایه های پل خواهد داشت.
پرستو پارسامهر؛ علی حسین زاده دلیر؛ داوود فرسادی زاده؛ اکرم عباسپور
چکیده
پرش هیدرولیکی متداول ترین روش برای استهلاک انرژی جنبشی آب در پایین دست سرریز ها، شوت ها و دریچهها می باشد. در تحقیق حاضر، خصوصیات پرش هیدرولیکی بر روی شکل جدیدی از بستر زبر با زبریهای نیم استوانه ای شکل مورد بررسی قرار گرفته است. زبری های مورد استفاده دارای 3 ارتفاع به همراه چهار فاصله مختلف بین زبری ها می باشند. آزمایشات در محدوده ...
بیشتر
پرش هیدرولیکی متداول ترین روش برای استهلاک انرژی جنبشی آب در پایین دست سرریز ها، شوت ها و دریچهها می باشد. در تحقیق حاضر، خصوصیات پرش هیدرولیکی بر روی شکل جدیدی از بستر زبر با زبریهای نیم استوانه ای شکل مورد بررسی قرار گرفته است. زبری های مورد استفاده دارای 3 ارتفاع به همراه چهار فاصله مختلف بین زبری ها می باشند. آزمایشات در محدوده اعداد فرود 6/4 تا 3/7 انجام شدند. نتایج نشان داد در مقایسه با پرش هیدرولیکی بر روی بستر صاف، عمق مزدوج نسبی و طول پرش به ترتیب بطور متوسط 35/25 و 5/38 درصد کاهش و افت انرژی بطور متوسط 18 درصد نسبت به پرش کلاسیک افزایش می یابد. ضریب تنش برشی در بستر زبر حداکثر در حدود 13 برابر بستر صاف است. روند این تغییرات با افزایش فاصله، ارتفاع زبری ها و عدد فرود شدت می یابد. در این تحقیق روابطی برای عمق مزدوج نسبی، طول پرش هیدرولیکی، افت نسبی انرژی و ضریب تنش برشی ارائه شده است.
حمیدرضا جلیلی؛ علی حسین زاده دلیر؛ داوود فرسادی زاده
چکیده
چکیده
آب جاری رودخانهها یکی از منابع اصلی تامین، آب مورد نیاز کشاورزی و شرب میباشد. یکی از قدیمیترین روشهای برداشت آب از رودخانهها که هنوز هم بیشترین کاربرد را دارد، استفاده از آبگیرهای جانبی قائم میباشد. در این نوع از آبگیرها، بهعلت عدم تناسب سرعت جریان در دهانه بالادست و پاییندست آبگیر، شاهد جداشدگی جریان و در ...
بیشتر
چکیده
آب جاری رودخانهها یکی از منابع اصلی تامین، آب مورد نیاز کشاورزی و شرب میباشد. یکی از قدیمیترین روشهای برداشت آب از رودخانهها که هنوز هم بیشترین کاربرد را دارد، استفاده از آبگیرهای جانبی قائم میباشد. در این نوع از آبگیرها، بهعلت عدم تناسب سرعت جریان در دهانه بالادست و پاییندست آبگیر، شاهد جداشدگی جریان و در پی آن رسوبگذاری در دهانه بالادست خواهیم بود. در این تحقیق، با استفاده از مدل عددیSSIIM 2.0 حالت هیدرولیکی بهینه آبگیر، بهطوریکه کمترین جداشدگی جریان در دهانه بالادست رخ دهد، تعیین و سپس مشابه همین مدل در مدل فیزیکی به اجرا درآمد. نتایج حاکی از آن بود که مدل هیدرولیکی بهینه در مدل عددی و مدل فیزیکی که بر اساس دادههای رسوبی بهدست آمده است، یکسان میباشند. این مدل بهینه، قوسترکیبی 7 در 63 سانتیمتری در دهانه بالادست آبگیر میباشد.
واژههای کلیدی: آبگیر جانبی قائم، جداشدگی جریان، دهانه آبگیر، رسوبگذاری، مدل SSIIM 2.0
