پ۲۸۳۱۵
per
مدل‌سازی و بررسی تأثیرات تغییرات هندسی و شرایط هیدرولیکی بر عملکرد آب‌شکن‌های تیغه‌ای با استفاده از مدل عددی FLOW 3D
سپهر گودرزی
فنی و مهندسی عمران
۱۴۰۱
۸۷ص.
سی دی
کارشناسی ارشد
مهندسی عمران گرایش آب و سازه های هیدرولیکی
۱۴۰۱/۱۱/۱۸
یکی از مسائل مهم در مهندسی آب و هیدرولیک کمینه کردن فرسایش رودخانه¬ها جهت حفظ خاک حاصلخیز هست. بدین منظور استفاده از آب‌شکن‌ها که میزان فرسایش خاک را کاهش می‌دهد، بسیار حائز اهمیت است. آب‌شکن‌ها سازه‌هایی برای تجمیع آب رودخانه در محور میانی مسیر حرکت رودخانه هستند. از مزایای این سازه‌ها می‌توان حفظ ساحل رودخانه در مقابل فرسایش و افزایش عمق رود برای بهره بردن از انرژی‌های تجدید پذیر و طبیعی رود نام برد. در این پژوهش کانالی به ابعاد 1.2 متر در 3.6 متر با استفاده از مدل Flow3D شبیه‌سازی‌شده است. طول آب‌شکن‌های مدل‌سازی شده معادل 35 سانتی¬متر بوده و بازه زمانی مدل‌سازی معادل 20 دقیقه در نظر گرفته‌شده است. آب‌شکن‌های مورد مطالعه تحت زوایای مختلف 30،60،90 درجه و با دبی‌های مختلف 20،28.5 و35 لیتر بر ثانیه مورد بررسی قرار گرفته است.در مطالعه صورت گرفته جهت یافتن بهینه¬ترین روش ممکن از 10 سناریو مختلف با آب‌شکن‌های مختلف و شرایط اولیه متفاوت استفاده‌شده است. نتایج حاکی از آن است که در سناریوهایی که از دو عدد تیغه استفاده‌شده است، در تیغه اول آب شستگی شدیدی مشاهده می‌شود درحالی‌که در آب‌شکن دوم پدیده رسوب‌گذاری رؤیت شده است. همچنین در تمامی سناریوها سرعت جریان در ناحیه مربوط به آب‌شکن به‌مراتب کمتر از قسمت¬های مرکزی هست. این امر نشانگر انتقال جریان هست تا از فرسایش در نقاط ساحلی جلوگیری شود.همچنین میزان دبی و زاویه قرار‌گیری آب‌شکن رابطه مستقیم با میزان فرسایش دارد.
One of the important issues in water and hydraulic engineering is to minimize river erosion in order to preserve soil. For this purpose, it is very important to use groyne that reduce the amount of soil erosion. Groynes are structures for collecting river water in the middle axis of the river's movement path. One of the advantages of these structures is to protect the river against erosion and increase the depth of the river to take advantage of the renewable and natural energies of the river. In this research, a channel measuring 1.2 meters by 3.6 meters has been simulated using Flow3D software. The length of the modeled groyne is equal to 35 cm and the modeling time is considered to be equal to 20 minutes. The studied groynes have been examined under different angles of 30, 60, and 90 degrees and with different flow rates of 20, 28.5, and 35 liters per second. In the study, 10 different scenarios with different groynes and different initial conditions were used to find the most optimal possible method. The results indicate that in the scenarios where two blades are used, severe water washing is observed in the first blade, while sedimentation phenomenon is observed in the second groyne. Also, in all scenarios, the flow speed in the area related to the groyne is much lower than in the central parts. This indicates the transfer of flow to prevent erosion in coastal areas. The amount of discharge and the angle of placement of the groyne has a direct relationship with the amount of erosion.
Modeling and investigating the effects of geometrical changes and hydraulic conditions on the performance of groynes using FLOW 3D numerical model
گودرزی،
سپهر
تهیه کننده
روشنگر،
مجتهدی،
کیومرث
علیرضا
استاد راهنما
استاد مشاور
تبریز
