اصلاح ضریب سرعت سطحی در روش جسم شناور با مدل‌سازی جریان در نرم افزار فلوئنت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد و دانشجوی دکتری سازه های آبی، گروه مهندسی آب، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

روش جسم شناور یک روش تقریبی اما سریع برای اندازه­گیری سرعت و در نتیجه دبی جریان می­باشد. سرعت سطحی به­دست آمده از روش جسم شناور در فاکتور تصحیح ضرب می­شود تا سرعت متوسط در مقطع عرضی به­دست آید. این فاکتور توسط سازمان احیا اراضی آمریکا(USBR) برای اندازه­گیری به روش جسم شناور ارائه شده است. ضرایب سرعت سطحی منتشر شده توسط USBR برای استفاده از روش جسم شناور فقط تابع میانگین عمق آب هستند حال آنکه فاکتورهای هیدرولیکی دیگر مثل شیب طولی کانال، زبری دیواره کانال، شکل مقطع کانال، محل قرارگیری جسم شناور و ... هم ممکن است در مقدار این ضریب مؤثر باشند. در این مطالعه تأثیر پارامترهای مذکور بر ضریب سرعت سطحی در کانال­های روباز مستطیلی و مرکب بررسی و نتایج با ضرایب ارائه شده توسط USBR مقایسه شده است. ضرایب سرعت سطحی به­دست آمده از این تحقیق با مقدار ارائه شده توسط USBR  متفاوت می­باشد و در بعضی موارد حدود 20 درصد اختلاف دارند. در نتیجه با در نظرگرفتن پارامترهای مذکور می­توان دقت روش جسم شناور در تعیین سرعت متوسط و برآورد دقیق­تر دبی کانال به­میزان قابل توجه­ای افزایش داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Correction of Surface Velocity Coefficient in Float Method Using Flow Modeling in Fluent

نویسندگان [English]

  • Ebrahim Rahimi 1
  • Majid Rahimpour 2
1 Ph.D. Student, In Water Structures, Department of Water Engineering, shahid Bahonar University of Kerman., Kerman., Iran
2 Assistant professor, Department of Water Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
چکیده [English]

The Float method is a quick approximation technique for measuring velocity and thus flow rate. Surface velocity obtained by the Float method of correction factor is multiplied by the average velocity in the cross section obtained. This coefficient by the The United States Bureau of Reclamation (USBR) to measure the Float method is presented. Surface velocity coefficients published by USBR are based solely on average water depth. But other hydraulic factors such as longitudinal bed slope, the wall roughness height, the shape of the channel cross section, the location of the float object and ... may also affect the value of the coefficient. In this study the effect of these parameters on the surface velocity coefficient in a rectangular and compound open channel studied and the results are compared with the coefficients published by USBR. The results indicate that these parameters are the effective surface velocity coefficient and considering effect of other parameters in addition to the average water depth, be accuracy of the float method could significantly increase.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fluent
  • Reynolds stress model
  • Flow Velocity
  • Rectangular and compound open channel
رحیمی،ا. 1387 . تأثیرپارامترهای هندسی و هیدرولیکی بر توزیع سرعت در کانال­های روباز (مطالعه موردی: مقاطع مستطیلی، ذوزنقه­ای و مرکب ). پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان.

USBR(United States Bureau of Reclamation). 1997. Water measurement manual. Water Resources Publications ,LLC, Highlands Ranch. CO.

 FLUENT. 1999. Manuals, FLUENT Inc, Lebanon, NH 03766, USA.

 Cebeci,T., Cousteix,J. 1998. Modeling and Computation of Boundary Layer Flows. Horizons Pub. Long Beach, Calif. and Springer, Heidelberg Germany.

Tominaga,A. Nezu,I. 1991 Turbulent structure in compound open-channel flows. Journal of Hydraulic Engineering. 117:1.21–41.