نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1
کارشناسی ارشد سازه‌های هیدرولیکی، گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
2
استادیار، گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
3
دانشیار، گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
4
استادیار، گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز،ایران.
چکیده
دریچه‌ها سازه‌هایی جهت کنترل جریان هستند که در کانال‌های آبیاری مورداستفاده قرار می‌گیرند. در این بین، دریچه‌های سالونی دارای قابلیت‌های بسیار کارآمدی ازجمله کنترل و تنظیم ارتفاع آب در بالادست جریان، خودکارسازی، مصرف انرژی کم‌تر نسبت به انواع دیگر دریچه‌ها (مانند دریچه‌های کشویی، قطاعی و...) و امکان عبور اجسام شناور هستند. دریچه‌های سالونی بیضوی از انواع نوین دریچه‌های سالونی هستند که با هدف افزایش ضریب دبی نسبت به انواع دیگر دریچه‌های سالونی در نظر گرفته شده‌اند. پژوهش پیشِ رو با هدف مدل‌سازی دریچه‌های سالونی بیضوی در پنج نسبت بیضوی متفاوت همراه با تبدیل ناگهانی در کانال، با استفاده از نرم‌افزار Flow3d انجام گرفت. کلیه مدل‌ها در سه دبی 25، 35 و 45 لیتربرثانیه و در سه بازشدگی 20،30 و 40 سانتی‌متر در نظر گرفته‌شده و با مدل آشفتگی RNG شبیه‌سازی مورد انجام قرار گرفته است. نتایج نهایی نشان داد که با افزایش نسبت بیضوی از 7/0 تا 28/1، مقادیر استهلاک انرژی نسبت به انرژی اولیه، از هشت تا 20 درصد کاهش خواهد داشت. در بررسی تنش برشی کف نیز نتایج نشان داد که با افزایش نسبت بیضوی به‌طور متوسط تنش برشی 52 درصد کاهش پیدا می‌کند. در بخش بررسی کیفی گردابههای جریان نیز نتایج نشان داد در نسبت‌های بیضوی بزرگ‌تر از یک، جریان‌های گردابهای و انحراف جریان از مسیر کم‌تر میشود و سرعت جریان از 22 تا 54 درصد کاهش می‌یابد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Numerical modeling of the effect of elliptical elongation on the hydraulic performance of an elliptical Lopac gate
نویسندگان [English]
-
Faranak Mobarak
1
-
seyed mohsen sajjadi
2
-
Javad Ahadiyan
3
-
Mehdi Zeynivand
4
1
Master of Hydraulic Structures, Department of Water Structures, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
2
Assistant Professor, Department of Water Structures, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
3
Associate Professor, Department of Water Structures, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
4
Assistant Professor, Department of Water Structures, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
چکیده [English]
Gates are Flow control structures used in irrigation canals. In the meantime, Lopac Gates have very efficient capabilities such as controlling and regulation the level of water upstream, automation, lower energy consumption than other types of gates (like sliding gate, radil gate) and the possibility of passing floating objects. Elliptical Lopac gate (ELG) are one of the new types of lopac gates that are intended to increase the discharge coefficient compared to other types of lopac gates. The present study was conducted with the aim of modeling ELG in five different elliptical ratios with sudden transition in the channel using Flow3d software. All models are considered in three discharges of 25, 35 and 45 liters per second and in three openings of 20, 30 and 40 cm and simulation has been done with RNG turbulence model. The final results showed that by increasing the elliptical ratio from 0.7 to 1.28, the energy consumption gates will decrease from eight to 20 percent compared to the initial energy. In the study of floor shear stress, the results show that by increasing the elliptical ratio, the average shear stress decreases by 52 percent. In the section on flow vortices, the results show that in elliptic ratios greater than one, vortex currents and current deviation from the path are reduced and the flow rate decreases from 22 to 54 percent.
کلیدواژه‌ها [English]
-
Elliptical ratio
-
Energy consumption
-
Flow3d
-
Opening
-
Shear stress
-
Sudden transition
)