| تعداد نشریات | 285 |
| تعداد نشریات سازمان | 83 |
| تعداد شمارهها | 3,087 |
| تعداد مقالات | 34,477 |
| تعداد مشاهده مقاله | 49,215,906 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 79,682,789 |
بررسی آزمایشگاهی الگوی جریان در آبگیر جانبی با استفاده همزمان از صفحات مستغرق و آبشکن در بسترهای آبرفتی | ||
| تحقیقات مهندسی صنایع غذایی | ||
| مقاله 1، دوره 11، شماره 4، اسفند 1389، صفحه 1-18 اصل مقاله (838.37 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| سعید گوهری1؛ سیدعلی ایوب زاده* 2؛ مسعود قدسیان3؛ سیدعلی اکبر صالحی نیشابوری3 | ||
| 1استادیار گروه مهندسی آب دانشگاه بوعلی سینا | ||
| 2دانشیار گروه مهندسی سازههای آبی دانشگاه تربیت مدرس | ||
| 3استاد گروه مهندسی عمران دانشگاه تربیت مدرس | ||
| چکیده | ||
| جریان عبوری از آبگیرها و تقاطع کانالها کاملاً آشفته و سه بعدی است. جریان رسوب در داخل کانال اصلی و شکل فرم بستر تحت تأثیر الگوی جریان در دهانه آبگیر است. در این تحقیق به طور همزمان از دو سازه آبشکن و صفحات مستغرق در جلوی آبگیر استفاده شده است. ورود رسوب به آبگیر و الگوی جریان در اطراف آن، با وجود صفحات مستغرق و آبشکن در ساحل مقابل آبگیر، مطالعه شده است. قسمت عمدة جریان وارد شده به آبگیر از لایههای پایینی جریان در کانال اصلی تأمین میشود که دارای غلظت بیشتری از رسوبات است. صفحات با ایجاد جریان چرخشی و دور کردن رسوبات از دهانه آبگیر باعث کاهش حجم رسوبات ورودی به آبگیر میشود. ابعاد، تعداد، و آرایش صفحات بر اساس آنچه توصیه شده است در طراحی به کار گرفته شده است. به منظور هدایت جریان به سمت آبگیر و افزایش کارآیی صفحات، از آبشکن در ضلع مقابل آبگیر استفاده شده است. موقعیت سازة آبشکن، زاویة قرارگیری آن نسبت به جریان و طول آن در آزمایشهای کنترل رسوب بهینه تشخیص داده شده است. الگوی جریان برای سه نسبت انحرافی 13، 18و 24 درصد بررسی شده است. طول آبشکن به کار رفته در الگوی جریان(LD/B) 25/0، فاصله آبشکن از مقابل آبگیر، (LI/b) 2، و زاویة آن با جریان در کانال اصلی 45 درجه بوده است. عمق جریان با عمقسنج نقطهای و سرعت جریان با سرعتسنج صوتی برداشت شده است. پس از رسیدن بستر به تعادل دینامیکی، بستر کانال اصلی با روشهای مناسب صلب شده است به طوری که امکان حرکت رسوبات پس از برقراری جریان وجود نداشته باشد. سرعت سه بعدی جریان در 5 نقطه از عمق اندازهگیری شده است. طول ناحیة جدایی جریان در داخل آبگیر با افزایش دبی انحرافی به آبگیر کاهش پیدا میکند. با نصب آبشکن در مقابل آبگیر، عرض خط جدایی جریان در کف کاهش و در سطح افزایش مییابد که با این عمل، ناحیة تحت تأثیر آبگیر در کف کاهش یافته و مقدار ورود رسوبات به آبگیر کاهش مییابد. | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Flow Pattern at Lateral Intake Using a Spur Dike and Submerged Vanes | ||
| چکیده [English] | ||
| Flow passing through lateral intakes and channel junctions is turbulent. Sediment flow and bed forms are affected by these flow patterns and vice versa. In this research, a laboratory study was carried out to explore a possible method for sediment control for a set of submerged vanes and a single spur dike simultaneously. Since a larger portion of the near-bed flow was diverted, the intake received a relatively large amount of bed load material; thus, appropriate and reliable methods were needed to minimize the amount of diverted sediment materials into the intake channel. The submerged vane creates a tip vortex and then the helical flow downstream reduces movement of bed sediment into the diversion. In this study, the optimum dimension, number and array of vanes were selected as determined by the regular design method. To guide flow into the diversion and increase vane performance, a single spur dike was utilized at the opposite side of the intake channel. The location, length and angle of the spur dike were optimized using the results of previous testing. The flow patterns for three diversion ratios (13%, 18%, and 24%) and a 25 cm spur dike positioned 80 cm from the intake at a 45° angle. The flow depth was measured using a point gauge and three dimensional velocities (u, v, w) at five levels above the bed as measured by ADV. After the sediment flow reached equilibrium, the channel bed was fixed. The length of separation at the intake channel was decreased by increasing the diversion ratio. By setting a spur dike opposite to the intake channel, the width of the separation line decreased at the channel bottom and increased at the surface, decreasing the amount of sediment ingestion in the intake channel. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Flow pattern, Lateral Intake, Sediment control, Spur dike, Submerged Vanes | ||
| مراجع | ||
|
Abbasi, A. A. 2003. Experimental investigation of sediment control at lateral intakes. PhD. Thesis. Hydraulic Engineering. Tarbiat Modares University. (in Farsi)
Ahmed, M. 1953. Experimental on design and behavior of spur dikes. Proc. Cong. IAHR.
Barbhuiya, A. K. and Dey, S. 2004. Turbulent flow measurement by the ADV in the vicinity of a rectangular cross-section cylinder placed at a channel sidewall, flow measurement and instrumentation. Sci. Direct. 15, 221-237.
Barkdoll, B. D., Ettema, R. and Odgaard, J. 1999. Sediment control at lateral diversion: limits and enhancements to vane use. J. Hydraulic Eng. ASCE. 125(8): 862-870.
Emam, A. 1995. Investigating of submerged vane array on rivers behavior. M.Sc. Thesis. Hydraulic Structure Engineering. Tehran University. (in Farsi)
Ettema, R. and Muste, M. 2004. Scale effects in flume experiments on flow around a spur dike in flatbed channel. J. Hydraulic Eng. ASCE. 137(4): 635-646.
Garde R. J., Subramanya, K., Nambudripad, K. D. 1961. Study of scour around spur-dikes. J. Hydraulic Eng. ASCE. 87, 23–37
Ghalani, A. 1998. Laboratory investigation of submerged vane’s angle effect on their performance at intakes. M.Sc. Thesis. Hydraulic Engineering. Tarbiat Modares University. (in Farsi)
Hassanpour, F. 2006. Performance of lateral intake with compound submerged vanes and sill. PhD. Thesis. Hydraulic Structure Engineering. Tarbiat Modares University. (in Farsi)
Hsu, C. C., Tang, C. J., Lee, W. J., and Shieh, M. Y. 2002. Subcritical 90° equal-width open-channel dividing flow. J. Hydraulic Eng. ASCE. 128(7):716-720.
Johnson, P. A., Hey, R. D., Tessier, M. and Rosgen D. L. 2001. Use of vanes for control of scour at vertical wall abutments. J. Hydraulic Eng. ASCE. 127(9): 772-778.
Kuhnle, R. A., Alonso, C. V. and Shields, F. D. 1999. Geometry of scour holes associated with 90° spur dikes. J. Hydraulic Eng. ASCE. 125(9): 972-978.
Marelius, F. 2001. Experimental Investigation of Submerged Vanes as means of Beach Protection. Coastal Eng. 42, 1-16.
Marelius, F. and Sinha, S. K. 1998. Experimental investigations on flow past submerged vanes. J. Hydraulic Eng. ASCE. 124(5): 542-545.
Melville, B. W. 1992. Local scour at bridge abutments. J. Hydraulic Eng. ASCE. 118(4): 615–631.
Melville, B. W. and Coleman, S. 2000.Bridge Scour. Water Resources Pub. Littleton. Colo.
Nakato, T., Ogden, F. L. 1998. Sediment control at water intakes along sand-bed rivers. J. Hydraulic Eng. ASCE. 124(6): 589-596.
Neary, V. S. and Sotiropoulos, F. 1996. Numerical investigation of laminar flows through 90° diversions of rectangular cross-section. Comp. Fluids. 25(2): 95–118.
Neary, V. S., Sotiropoulos, F. and Odgaard, A. J. 1999. Three-dimensional numerical model of lateral-intake inflows. J. Hydraulic Eng. ASCE. 125(2): 126-140.
Odgaard, J. and Wang, Y. 1991a. Sediment management with submerged vanes, I: Theory. J. Hydraulic Eng. ASCE. 117 (3): 267-283.
Odgaard, J. and Wang, Y. 1991b. Sediment management with submerged vanes, ii: applications. J. Hydraulic Eng. ASCE. 117(3): 284-302.
Ramamurthy, A. S., Junying, Q. and Diep, V. 2007. Numerical and experimental study of dividing open-channel flows. J. Hydraulic Eng. ASCE. 133 (10):1135-1144.
Sajedi Sabegh, M. and Habibi, M. 2003. Laboratory investigation of using submerged vane and dikes on efficiency of intakes. Proceeding of the 4th hydraulic conf.35-42 (in Farsi)
Solaymani Osbooei, H. R. 1996. Investigation of submerged vane array on rivers bed morphology. M.Sc. Thesis. Environmental Engineering. Tehran University. (in Farsi)
Voisin, A. and Townsend, R. D. 2002. Model testing of submerged vanes in strongly curved narrow channel bends. Canadian J. Civil Eng. 29, 37-49.
Wang, Y., Odgaard, J., Melville, B. W. and Jain, S. C. 1996. Sediment control at water intakes. J. Hydraulic Eng. ASCE. 122(6): 353-356.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,457 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,084 |
||