نوع مقاله : مقالات پژوهشی
نویسندگان
1 دانشگاه فردوسی مشهد
2 موسسه تحقیقات آب
چکیده
چکیده
سرریزها از رایج ترین وسایل اندازه‌گیری شدت جریان در مجاری روباز بوده که هنوز در بسیاری از تحقیقات مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرند. دلایل زیادی از جمله انحنای خطوط جریان روی سرریز، عدم توزیع هیدرواستاتیک فشار، تماس آب با جداره سرریز و موجب تفاوت شدت جریان محاسبه شده و اندازه‌گیری شده از روی سرریز می‌گردد. لذا ضریب تخلیه سرریز که نسبت دبی واقعی به دبی تئوری (محاسباتی) را نشان می‌دهد بطور معمول کمتر از واحد است. در مورد سرریزهای استوانه‌ای تغییرات فشار و سرعت در محدوده سرریز به‌گونه‌ای است که بر میزان جریان عبوری از روی آن اثر متفاوت دارد و این موضوع افزایش بیش از واحد ضریب سرریز را در پی دارد. در این تحقیق مدلهایی از سرریز استوانه‌ای مورد آزمایش قرار گرفت و تغییرات فشار و سرعت در آزمایشگاه اندازه‌گیری و سپس شرایط هیدرولیکی روی سرریز از طریق نرم افزار فلوئنت مدلسازی شد. نتایج بدست آمده حاکی از تطابق خوب الگوی جریان روی سرریز اندازه گیری شده در آزمایشگاه و مدلسازی شده با فلوئنت دارد. همچنین مشاهده می‌شود که محل تشکیل عمق بحرانی قبل از تاج سرریز و جدایش جریان از روی سرریز در ناحیه انتهایی آن صورت می‌گیرد. محل جدایش بستگی به شدت جریان عبوری از روی سرریز داشته و با افزایش آن به سمت پایین دست منتقل می‌شود. برای تعیین محل تشکیل عمق بحرانی و نیز محل جدایش لایه جریان از سرریز روابط تحلیلی بدست آمد که با نتایج آزمایشگاهی هماهنگی مناسبی را نشان داد.
واژه های کلیدی: سرریز استوانه ای، توزیع سرعت و فشار، جدایش تیغه ای، عمق بحرانی، فلوئنت
عنوان مقاله [English]
Experimental and Numerical Modelling of Flow Pattern on
نویسندگان [English]
- K. Esmaili 1
- B. Naghavi 1
- F. Koorosh Vahid 1
- J. Yazdi 2
1 College of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad
2 Water Research Institute
چکیده [English]
Abstract
Weirs are the most common structures for discharge measurement in engineering research. Streamline curvature, non hydrostatic pressure distribution on weir and nappe adherence to the weir lead to differences between calculated and measured discharges. Thus discharge coefficient, which is the ratio of real and theoretic discharges, is usually less than unity. In circular weirs the pressure distribution and velocity differs from sharp crested weirs which affect on flow discharge and extend the discharge coefficient more than unity. In this study, pressure distribution and velocity of different circular weir measured in laboratory models and compared with Fluent simulation as a numerical code. The results showed significant relation between measured and simulated data. Also it is found that the critical flow depth and separated flow are located respectively before and after the crest of weir. Nappe separation depends on overflow discharge and will shift to the downstream face of the cylinder in high discharges. To recognize the location of critical flow conditions and nappe separations, theoretical formulations has is proposed. The equations are found to be dependent on weir size and inflow conditions. The theoretical predictions showed good agreement in comparison with experimental results.
Keywords: Circular weir, Velocity and pressure distribution, Nappe separation, Critical depth, Fluent
)
ارسال نظر در مورد این مقاله