این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۲، شماره ۱، صفحات ۰-۰
عنوان فارسی مدل‌سازی توزیع هوای واردشده از سطح جریان در تنداب با استفاده از تحلیلگر میانگین عمقی نرم‌افزار حجم محدود NASIR۱
چکیده فارسی مقاله - در این مقاله، نتایج مدل‌سازی جریان و توزیع غلظت هوای وارد‌شده از سطح جریان در تنداب سرریز، تشریح شده است. در تحلیلگر میانگین عمقی نرم‌افزار NASIR که از آن استفاده شده است، معادلات آب‌های کم‌عمق اصلاح‌شده برای شیب تند با روش حجم محدود (رئوس سلول هم‌پوشان و مرکزیت سلول) روی شبکه مثلثی بی‌ساختار حل می‌شوند. با به‌کارگیری پارامترهای عمق و سرعت میانگین عمقی جریان تحلیل‌شده به وسیله‌ی نرم‌افزار، پارامترهای هواگیری از سطح (مانند تعیین موقعیت نقطه شروع هواگیری، محاسبه غلظت میانگین هوا و توزیع عمقی آن) از روابط تجربی ارائه‌شده به وسیله‌ی محققین قبلی، گرفته شده است. در این پژوهش برای بررسی عددی پدیده هواگیری از سطح جریان در تنداب از سه شیوه استفاده شده است: 1) بدون در نظر گرفتن تأثیر ورود هوا، پارامترهای جریان، تحلیل عددی شده، سپس با استفاده از نتایج تحلیل و یک پس پردازنده، توزیع هوای وارد‌شده از سطح محاسبه می‌شود؛ 2) حل همگام جریان آب و توزیع هوا بدون اعمال تأثیر چگالی مخلوط آب و هوا در مقدار حرکت جریان با در نظر گرفتن تأثیر ورود هوا بر کاهش تنش‌های استهلاکی و تورم عمق جریان، در هر گام محاسباتی، انجام می‌شود، 3) حل هم‌زمان غلظت هوا و جریان آب با اعمال چگالی مخلوط آب و هوا در مقدار حرکت جریان انجام می‌شود و علاوه بر تأثیر ورود هوا بر کاهش تنش‌های استهلاکی و تورم عمق جریان در هر گام محاسباتی، تأثیر تغییر چگالی مخلوط آب و هوا بر تغییرات استهلاک مقدار حرکت نیز در نظر گرفته می‌شود. برای ارزیابی کیفیت نتایج به دست‌آمده از سه شیوه مدل‌سازی، نتایج محاسباتی جریان و غلظت هوا در تنداب سرریز سد آویمور با اندازه‌گیری‌های میدانی گزارش‌شده در مراجع، مقایسه شده است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Using Depth Average Flow Solver of NASIR Finite Volume Software for Modeling Air Entrainment from Water Surface in Chute Flow
چکیده انگلیسی مقاله In this paper, the results of water flow modeling and computation of air distribution in chute spillways are described. The depth average flow solver of NASIR finite volume software was utilized for modeling of water flow in chute spillways. In this module, the shallow water equations modified for steep slopes are solved using cell-centre and cell-vertex schemes of finite volume method that suits unstructured triangular meshes. Using the computed velocity components and flow depth at each nodal point, the air entertainment parameters (air inception point, mean air concentration and vertical distribution of air concentration) are calculated by utilizing some empirical relations. The empirical relations for the air concentration were adopted by the pervious researchers using the measurements on large scale flow in chute spillways. In the present work, three modeling strategies were performed: 1) Solution of flow field and then calculation of air concentration parameter (as a post-processing operation after convergence of the water flow solution), 2) Coupled solution of the flow equations and air concentration relations considering the flow bulking and reduction of global friction parameters due to air entrainment and 3) Adding the air entrainment on density variation effects to the coupled solution of the flow equations and air concentration relations considering the flow bulking and reduction of global friction parameters due to air entrainment. In order to assess the quality of the results of the three modeling strategies, the readily available flow velocity and air concentration measurements on AVIMORE chute spillway were used for comparison considering the best experimental relations for simulating the entrainment of air into the flow on chute spillways. In order to provide better understanding of the velocity and air concentration, the vertical distribution profiles of these parameters were plotted from the multi-layer treatments of depth averaged computed results. Comparison of the computed velocity fields and air concentrations with the reported field measurements at the stations 503 and 505 of AVIEMORE chute spillway presents promising agreements. However, the accuracy of the 2nd and 3rd modeling strategies (in which the coupled solutions of water flow equations and air concentration relations are considered and the effect of air content on the reduction of global friction of the water flow is taken into consideration) was much better than that of the 1st modeling strategy (in which the air concentration relations are considered as post processing on water flow equation solution for depth and velocity fields). Furthermore, no significant differences were observed between the results of the 2nd and 3rd modeling strategies. Hence, it can be concluded that the effect of air concentration on density variation of the supercritical water flow does not play an important role on the results of the coupled solutions of water flow equations and air concentration relations.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله سعید رضا صباغ یزدی | saeed reza sabbagh yazdi


حبیب رضایی مانیزانی | rezaei manizani


نشانی اینترنتی http://mcej.modares.ac.ir/article_1820_30e735d34bb596832235fd0e0df509f3.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1242/article-1242-225608.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات