عنوان مقاله :
شبيه‌سازي عددي الگوي جريان سه‌بعدي در آبگيري از كانال مستقيم
عنوان به زبان ديگر :
Numerical Modeling of 3D Flow Pattern at Lateral Intake
پديد آورندگان :
مشكاتي، محمدهادي موسسه تحقيقات آب تهران , صالحي نيشابوري، علي اكبر دانشگاه تربيت مدرس - دانشكده مهندسي عمران و محيط زيست
كليدواژه :
شبيه‌سازي عددي , مدل سه‌بعدي , آبگيري از كانال مستقيم
چكيده فارسي :
در اﯾﻦ ﭘﮋوﻫﺶ ﺑﻪوﺳﯿﻠﻪ ﯾﮏ ﻣﺪل ﻋﺪدي ﺳﻪﺑﻌﺪي، ﻓﺮآﯾﻨﺪ آﺑﮕﯿﺮي از ﮐﺎﻧﺎل ﻣﺴﺘﻘﯿﻢ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﺷﺪ. اﯾﻦ ﻣﺪل ﻣﻌﺎدﻻت ﻧﺎوﯾﺮ اﺳﺘﻮﮐﺲ را در ﺳﻪ ﺑﻌﺪ ﺑﻪﻃﻮر ﮐﺎﻣﻞ و ﺑﺎ روش ﺣﺠﻢ ﻣﺤﺪود ﺣﻞ ﻧﻤﻮده و از ﻣﺪل اﺳﺘﺎﻧﺪارد ﺑﺮاي ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻻت آﺷﻔﺘﮕﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽﻧﻤﺎﯾﺪ. ﺟﻬﺖ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﮐﺎﻧﺎل اﺻﻠﯽ و اﻧﺤﺮاﻓﯽ ﺗﻨﻬﺎ از ﯾﮏ ﺑﻠﻮك ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﺑﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮ دادن ﺗﻌﺪاد ﺳﻠﻮلﻫﺎ در ﺟﻬﺖ ﻋﺮﺿﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻣﻌﺎدﻻت در ﺷﺒﮑﻪ ﻣﻨﺤﻨﯽاﻟﺨﻂ ﻏﯿﺮﻣﺘﻌﺎﻣﺪ و ﺟﺎﺑﺠﺎ ﻧﺸﺪه، ﻣﻨﻔﺼﻞ ﺷﺪهاﻧﺪ. ﻃﺮح اﻧﻔﺼﺎل ﺗﻮاﻧﯽ ﺑﺮاي ﮔﺴﺴﺘﻪﺳﺎزي ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻌﺎدﻻت و اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ ﻧﯿﻤﻪﺿﻤﻨﯽ ﺟﻬﺖ ﺣﻞ ﻫﻢزﻣﺎن ﻣﯿﺪان ﺟﺮﯾﺎن و ﻓﺸﺎر ﺑﻪﮐﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻣﺪل ﺣﺎﺿﺮ ﺑﺎ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي اﻟﮕﻮي ﭘﯿﭽﯿﺪه ﺟﺮﯾﺎن در ﻓﺮآﯾﻨﺪ آﺑﮕﯿﺮي از ﮐﺎﻧﺎل ﻣﺴﺘﻘﯿﻢ ﻣﻮرد ارزﯾﺎﺑﯽ و ﺻﺤﺖﺳﻨﺠﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ. ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ ﮐﻪ ﻣﺪل ﺣﺎﺿﺮ اﻟﮕﻮي ﺟﺮﯾﺎن را از ﻣﻨﻈﺮ ﮐﯿﻔﯽ و ﻧﻮاﺣﯽ ﺟﺪاﺷﺪﮔﯽ و ﺑﺮﮔﺸﺘﯽ ﺑﻪﻃﻮر ﻣﻨﺎﺳﺒﯽ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻧﻤﻮده اﺳﺖ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺧﻄﺎي ﻣﺪلﺳﺎزي ﭘﺮوﻓﯿﻞﻫﺎي ﺳﺮﻋﺖ ﻃﻮﻟﯽ در ﻗﯿﺎس ﺑﺎ دادهﻫﺎي آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ در ﮐﺎﻧﺎل اﺻﻠﯽ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ در ﻧﻮاﺣﯽ ﻣﺠﺎور آﺑﮕﯿﺮ و ﭘﺎﯾﯿﻦدﺳﺖ آن در ﺣﺪود 6/3 و 10/9 درﺻﺪ و در ﮐﺎﻧﺎل آﺑﮕﯿﺮ و در ﺧﺎرج از ﻣﺤﺪوده اﻓﺘﺎدﮔﯽ ﺟﺮﯾﺎن در اﺑﺘﺪاي آن ﺑﻪ ﻣﯿﺰان 14/5درﺻﺪ ﺑﻮده اﺳﺖ. اﯾﻦ ﻧﺘﺎﯾﺞ در ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﺎ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﺪل ﻋﺪدي ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﺳﺎﯾﺮ ﻣﺤﻘﻘﯿﻦ، ﺑﯿﺎﻧﮕﺮ ﻫﻤﺨﻮاﻧﯽ ﻗﺎﺑﻞ ﻗﺒﻮل ﺑﯿﻦ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﻪدﺳﺖآﻣﺪه از ﻣﺪل ﺣﺎﺿﺮ ﺑﺎ ﻧﺘﺎﯾﺞ آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ ﺑﻮده و ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﺪ ﻣﺪل ﺣﺎﺿﺮ ﻗﺎدر اﺳﺖ ﺑﺪون ﻧﯿﺎز ﺑﻪ ﺑﺮﺧﯽ اﻟﺰاﻣﺎت ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ روشﻫﺎي ﭼﻨﺪﺑﻠﻮﮐﯽ، اﻟﮕﻮي ﺟﺮﯾﺎن در ﭼﻨﯿﻦ ﺟﺮﯾﺎنﻫﺎي ﭘﯿﭽﯿﺪهاي را ﺑﺎ دﻗﺖ ﻗﺎﺑﻞﻗﺒﻮﻟﯽ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻧﻤﺎﯾﺪ.
چكيده لاتين :
In this paper, using a 3D numerical model, the flow pattern at lateral intake was simulated. A three-dimensional finite volume model with standard was developed to solve turbulence equations. In order to simulate the main and diversion channels, only one block with varied domain arrays was used. The Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations are solved in a curvilinear non-orthogonal coordinate system with collocated grid. Pressure correction algorithm of SIMPLE and convection schemes of Power Law are applied to the model. In addition, for velocity-pressure coupling; the Rhie and Chow method were used. Experimental data obtained from laboratory study is utilized to verify the model computations. The flow pattern at lateral intake with one-block numerical method was modeled. The numerically modeled results show acceptable agreement with the measured data and demonstrate the capability of the developed numerical model.
عنوان نشريه :
تحقيقات آب و خاك ايران
