پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 162 |
| تعداد شماره‌ها | 6,694 |
| تعداد مقالات | 72,251 |
| تعداد مشاهده مقاله | 129,281,052 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 102,139,284 |
مدلسازی عددی عملکرد شیر خودکار کنترل دبی برای محدوده هد کانال‌های روباز و شبکههای کم‌فشار | ||
| تحقیقات آب و خاک ایران | ||
| دوره 55، شماره 12، اسفند 1403، صفحه 2373-2390 اصل مقاله (1.77 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2024.375222.669694 | ||
| نویسندگان | ||
| محیا چاوشی1؛ صلاح کوچک زاده* 2؛ محمد بی جن خان3 | ||
| 1دانشجوی دکتر گروه مهندسی آبیاری وآبادانی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| 2استاد، گروه مهندسی آبیاری وآبادانی، دانشکده کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| 3دانشیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران | ||
| چکیده | ||
| شیرهای خودکار کنترل جریان یکی از مهم‌ترین اجزای سیستم‌های انتقال، توزیع و تحویل آب هستند. شیرهای خودکار کنترل دبی معمولاً برای هدهای متداول در شبکههای توزیع تحت فشار طراحی میشوند. در این پژوهش یک سازه جدید برای کنترل جریان در آبگیر مزارع طراحی شده که شامل یک شیر خودکار کنترل دبی برای هدهای کم است. پس از آزمون عملکرد این شیر در آزمایشگاه، مدلسازی عددی آن توسط نرم‌افزار انسیس فلوئنت انجام گرفته است. این مدلسازی عددی زمینه‌ساز توسعه کم‌هزینه شیر خودکار کنترل دبی برای بهره‌برداری در محدوده گسترده‌تری از اختلاف فشار و دبی خواهد شد. با توجه به متحرک بودن اجزای داخلی این شیر کنترل، شبیه‌سازی عددی پویای آن از پیچیدگی‌های خاص برخوردار است و نیازمند بهکارگیری شبکه دینامیک است که اجرای آن بسیار زمانبر است. در این پژوهش برای کاهش زمان مدلسازی پویا، فرضیات مرسوم ساده‌سازی هندسه به کار گرفته شده و اثرات آن بر نتایج گزارش شده است. نتایج نشان داد که حذف محور هادی شیر از هندسه ضمن ایجاد سهولت بسیار در مدلسازی پویا و کاهش هزینه زمانی محاسبات، خطای سیستماتیک یک‌طرفه برآورد دبی به میزان 7/2 تا 9/4 درصد ایجاد می‌کند. از آنجا که جهت خطای برآورد دبی یک‌طرفه بوده، رابطه تعدیل نتایج برای آن ارائه و گزارش شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| انسیس فلوئنت؛ تحویل حجمی؛ خطای مدلسازی؛ دبی ثابت؛ شیر خودکار | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Numerical Modelling of Automatic Discharge Control Valve Performance for Open Channel and Low-head Networks | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mahya Chavoshi1؛ Salah Kouchakzadeh2؛ Mohammad Bijankhan3 | ||
| 1PhD candidate, Irrigation and Reclamation Engineering Dept. Faculty of Agriculture, University college of Agriculture and natural resources, University of Tehran, Karaj, Iran. | ||
| 2Prof. Irrigation and Reclamation Engineering Dept., Faculty of Agriculture, University college of Agriculture and Natural resources, University of Tehran, Karaj, Iran. | ||
| 3Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Automatic flow control valves are one of the most important parts of the conveyance, distribution, and volumetric water delivery. Automatic flow control valves are usually designed for common heads in pressurized distribution networks. In this study, a new structure has been designed for farm use to control the flow which is applied in low operation heads. A numerical simulation by Ansys Fluent was carried out after a performance examination in the laboratory. This numerical modeling will lay the groundwork for the low-cost development of the automatic flow control valve for operating in a wide range of heads and flow rates. Due to the mobility of the internal components of this control valve, its dynamic simulations are complex and require the use of a dynamic mesh, which is very time-consuming to implement. In this research, to reduce the time of dynamic simulation, conventional assumption is considered to simplify the flow field geometry and its results are reported based on the results. The results show that excluding a guide rod from geometry, whilst facilitate dynamic simulation and decrease simulation time, also leads to a one-sided systematic error ranging from 2.7 to 4.9 percent. Since the direction of the discharge estimation error is one-sided, the correlation relationship of the results was presented and reported in this study. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Ansys Fluent. automatic valve, constant discharge, simulation errors, volumetric delivery | ||
| مراجع | ||
|
Atashparvar, S., Bijankhan, M., & Mahdavi Mazdeh, A. (2019). Application of constant flow rate control valve in pump discharge regulation. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 145(7), 06019005. Bos, M. G. (1976). Discharge measurement structures. Daccache, A., Lamaddalena, N., & Fratino, U. (2010). On-demand pressurized water distribution system impacts on sprinkler network design and performance. Irrigation science, 28, 331-339. Daneshfaraz, R., Abbaszadeh, H., Gorbanvatan, P., & Abdi, M. (2021). Application of sluice gate in different positions and its effect on hydraulic parameters in free-flow conditions. Journal of Hydraulic Structures, 7(3), 72-87. Güngör, M., Yarar, U., Cantürk, Ü., & Fırat, M. (2019). Increasing performance of water distribution network by using pressure management and database integration. Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice, 10(2), 04019003. Han, J., Xie, Y., Wang, Y., & Wang, Q. (2021). Dynamic Simulation of a Warship Control Valve Based on a Mechanical-Electric-Fluid Cosimulation Model. Science and Technology of Nuclear Installations, 2021, 1-14. Johansen, F. (1930). Flow through pipe orifices at low Reynolds numbers. Proceedings of the royal society of London. series A, containing Papers of a Mathematical and Physical character, 126(801), 231-245. Korkmaz, N., & Avci, M. (2012). Evaluation of water delivery and irrigation performances at field level: The case of the menemen left bank irrigation district in Turkey. Indian Journal of Science and Technology, 5(2), 2079-2089. Launder, B. E., & Spalding, D. B. (1983). The numerical computation of turbulent flows. In Numerical prediction of flow, heat transfer, turbulence and combustion (pp. 96-116). Elsevier. Liu, M., Zhang, X., & Wang, D. (2021). Experimental study on the flow characteristics of a plate with a mechanically choked orifice. Fluid Dynamics & Materials Processing, 17 (1), 97-107. Lisowski, E., & Filo, G. (2017). Analysis of a proportional control valve flow coefficient with the usage of a CFD method. Flow Measurement and Instrumentation, 53, 269-278. Lisowski, E., & Rajda, J. (2013). CFD analysis of pressure loss during flow by hydraulic directional control valve constructed from logic valves. Energy Conversion and Management, 65, 285-291. Jansson, L., & Lövmark, J. (2013). An investigation of the dynamic characteristics of a tilting disc check valve using CFD analyses. Mehri, N., & Bijankhan, M. (2020). Experimental study on Automatic Valve Control Performance in Water Pipelines. Irrigation and Drainage Structures Engineering Research, 21(79), 129-140. Paradise, B. (2014). Critical flow nozzle for controlling fuel distribution and burner stability. In: Google Patents. Pourzand, A. (2007). A practical method for volumetric delivery of water. The Role of Irrigation and Drainage in a Sustainable Future, 3(6), 631-641. Rahmeyer, W., & Driskell, L. (1985). Control valve flow coefficients. Journal of Transportation Engineering, 111(4), 358-364. Rezazadeh, P., Bijankhan, M., & Mazdeh, A. M. (2019). An experimental study on a flow control device applicable in pressurized networks. Flow Measurement and Instrumentation, 68, 101533. Rodriguez, S. B., & Fathi, N. (2017). Applied Computational Fluid Dynamics and Turbulence Modeling. No. SAND2017-13577B. Sandia National Lab. (SNL-NM), Albuquerque, NM (United States), 121-196. Saha, B. K., Chattopadhyay, H., Mandal, P. B., & Gangopadhyay, T. (2014). Dynamic simulation of a pressure regulating and shut-off valve. Computers & Fluids, 101, 233-240. Süme, V., Daneshfaraz, R., Kerim, A., Abbaszadeh, H., & Abraham, J. (2024). Investigation of clean energy production in drinking water networks. Water Resources Management, 38(6), 2189-2208. Surbey, D., Kelkar, B., & Brill, J. (1989). Study of multiphase critical flow through wellhead chokes. SPE Production Engineering, 4(02), 142-146. Vos, J., & Vincent, L. (2011). Volumetric water control in a large-scale open canal irrigation system with many smallholders: The case of Chancay-Lambayeque in Peru. Agricultural Water Management, 98(4), 705-714. kai Zhang, X., & Wang, D. (2015). A flow control device for incompressible fluids. Flow Measurement and Instrumentation, 41, 165-173. Zhi-qing, W. (1982). Study on correction coefficients of laminar and turbulent entrance region effect in round pipe. Applied Mathematics and Mechanics, 3(3), 433-446. Stares, J., Glaun, A., & Dresser, M. (2003). Simulation helps design more efficient control valve. Journal Articles by Fluent Software Users, JA, 188. Oskouhi, M, & Esmaili, k. (2019). A historical Review of Turbulence Flow Modeling and Simulation in Hydraulics. Journal of Water and Sustainable Development, 5(2), 49-60. (In Persian). Zare Abyaneh, H., Heidari, A., & Daneshkar Arasteh, P. (2019). Evaluation of Water Management Performance in Irrigation Network of Qazvin Plain. Iranian Society of Irrigation and Water Engineering, 10(2), 76-88. (In Persian). | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 126 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 45 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب