دوماه نامه

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

در این تحقیق ساختار جریان بر روی تلماسه های شنی با اندازه گیری های آزمایشگاهی در یک فلوم 12متری مستقر در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه فنی گراتس اتریش، بر روی 4 نوع تلماسه دو بعدی به طول موج 1متر و عرض فلوم مورد استفاده، زاویه وجه پایین دست 8 و 38 درجه و ارتفاع های 4، 6 و 8 سانتی متر تشکیل شده از ذرات 2/13 و 8/5 میلی متر مورد بررسی قرار گرفتند. اندازه گیری داده های سرعت و آشفتگی جریان توسط دستگاه ADV با فرکانس Hz200 و PIV انجام شده و در نهایت نتایج حاصل از پروفیل های برداشتی با نرم افزار هیدرولیکی سیم مقایسه و تحلیل شدند. نتایج 28 سری آزمایش انجام شده در شرایط گوناگون هیدرولیکی شامل دو دبی جریان (30 و 60 لیتر بر ثانیه) و دو عمق متفاوت جریان (7/31 و 5/19 سانتی متر) نشان می دهد که افزایش پارامترهایی نظیر ارتفاع تلماسه، سرعت جریان، قطر ذرات تلماسه و کاهش عمق جریان سبب افزایش طول ناحیه جدایی جریان می شود، هرچند برای زاویه وجه پایین دست 8 درجه پدیده جدایی جریان قابل مشاهده نیست. بررسی ها همچنین نشان می دهند که در برخی شرایط هیدرولیکی در تلماسه نوع 4 (ارتفاع 4 سانتی متر و زاویه 38 درجه)، ADV قادر به اندازه گیری سرعت-های منفی در محل اتصال دو تلماسه نیست، هرچند PIV و نتایج حاصل از شبیه سازی عددی توسط مدل سیم، ناحیه جدایی جریان را نشان می-دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation of Dune Dimensions on Flow Structure and Separation Length using ADV and PIV

نویسندگان [English]

  • A. Motamedi
  • H. Afzalimehr

چکیده [English]

This research presents recent advances on morphodynamic modeling over gravel dunes. Experiments were carried out on flow over 4 different dunes developed in 12m flume at Institute of Hydraulic Engineering and Water Resource Management of Technical University of Graz, Austria. Dunes are developed in the height of 4,6 and 8 cm and in wavelength of 1m with 2 different particle sizes (6 and 13 mm) and also two different lee angles (38 and 8 degree). The separation of flow over gravel fixed dunes is investigated by Acoustic Doppler Velocimetry (ADV) and Particle Image Velocimetry (PIV) and to compare the experimental results with numerical models over dunes, the 3D numerical model (SSIIM) is applied in this study. The results show that for the same two dunes under the same velocity but different flow depths, larger separation occurs under lower flow depths and a decrease in dune height causes a reduction in length of separation. Moreover the separation zone has a strong relation with lee angle and in the situation of low lee angle no flow separation was detected. Finally the result reveal that numerical model successfully simulate flow over dune in compared with ADV and PIV data. Although ADV application near the bed indicates probably weak performance for high discharge and low water depth of dune No.4, PIV results present more agreement with the numerical model in this region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gravel Dune Dimensions
  • Flow Structure
  • Separation Zone
  • SSIIM Modelling
  • PIV
CAPTCHA Image