تحلیل جریان برروی آبگیر جانبی در آبراهه قوسی با استفاده از مدل فیزیکی

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

چکیده
الگوی جریان‌های انحرافی کاملا سه بعدی و غیر‌یکنواخت می‌باشد. انحراف جریان‌ یا به‌صورت طبیعی (مانند رودخانه‌های شریانی) و یا به‌صورت مصنوعی (مانند آبگیرهای جانبی) اتفاق می‌افتد. مطابق تحقیقات انجام شده، موقعیت آبگیری بر روی میزان آبگیری و ورود رسوبات به داخل کانال انحرافی مؤثر است. ازآنجا که هدف اصلی آبگیرهای جانبی تسهیل انتقال آب بدون رسوب بوده و اکثر رودخانه‌ها در بیشترین مسیر خود دارای پیچ وخم می‌باشند، بنابراین ضرورت تحقیقات بیشتر در زمینه انتخاب موقعیت و زاویه آبگیرهای جانبی در مسیرهای قوسی شکل لازم بنظر می‌رسد.
به همین منظور جهت بررسی تغییرات سرعت و جریان ثانویه ناشی از تغییرات پارامـترهای هیـدرولیکی جریـان در محدوده آبگیرهای جانبی بدون بند انحرافی در کانال های قوسی، فلومیU شکل با مقطع مستطـیل با بستر ثابت طراحی و ساخته شد. از یک کانال مسـتقیم با مقطع مستطیلی به‌عنوان کانال انحرافی استفاده گردید. با توجه به تحقیقات گذشته، آبگیری از قوس خارجی تحـت زاویه 60 درجه در موقعیت‌های مختلف (40، 75، 115 درجه) و با اعـداد فـرود (27/0، 41/0، 55/0) انجام گرفت. با استفاده از داده‌های برداشت شده در محدوده آبگیر، تغییرات سرعت، قدرت جریان ثانویه و مومنتم جریان عرضی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. بیشترین تغییرات سرعت و قدرت جریان ثانویه و مومنتم جریان عرضی در طول دهانه آبگیر اتفاق می‌افتد . نیری (2) و دهقانی (1) در تحقیقات خود به چنین موضوعی اشاره کرده اند.

واژه‌های کلیدی:کانال قوسی شکل،آبگیر جانبی،توزیع سرعت،جریان ثانویه،قدرت جریان ثانویه

عنوان مقاله [English]

Flow analysis on lateral intake in the bend channel using a physical model

نویسندگان [English]

  • .M P
  • .M M
  • .N B
چکیده [English]

Abstract
The diversion flow pattern is quite 3-D and nonuniform. In general, diversion flow occurs either naturally like streams or artificially like lateral intakes. According to the performed investigations the intake location affects the rate of diversion discharge and entry of sediments to the diversion channel. Since the main purpose of lateral intakes is to facilitate water transfer without sediments, and most rivers are zigzagged through their path, therefore, more research on the location of the lateral intake and its angle in the bending channels seems necessary. For this purpose, to determine the velocity and secondary flow fluctuations caused by hydraulic parameters changes in domain of lateral intakes with no diversion dam in winding channels a U-shaped flume with rectangular cross section was built. A straight channel with rectangular cross-section was used as a diversion channel. Based on the past researches, water intake was performed from the outer bend with 60˚ diversion angle at different locations (40˚, 75˚, 115˚) and with Froude numbers 0.27, 0.41, and 0.55, respectively. The obtained results of velocity distribution, secondary flow strength and radial flow momentum in a bend channel with diversion channel showed that the maximum variation of the above hydraulic parameters occur in the intake entrance.

Key words: Bend channel, lateral intake, Velocity distribution, Secondary flow