پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 161 |
| تعداد شماره‌ها | 6,532 |
| تعداد مقالات | 70,501 |
| تعداد مشاهده مقاله | 124,112,261 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,216,056 |
بررسی آزمایشگاهی رفتار هیسترتیک رژیم فوقبحرانی بر پارامترهای هیدرولیکی جریان در برابر تنگشدگی گابیونی | ||
| تحقیقات آب و خاک ایران | ||
| دوره 53، شماره 1، فروردین 1401، صفحه 33-44 اصل مقاله (1.65 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2022.334538.669141 | ||
| نویسندگان | ||
| رسول دانشفراز* 1؛ احسان امین وش2؛ امیر نجیبی3 | ||
| 1استاد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه | ||
| 2دانشجوی دکترا، گروه عمران، فنی و مهندسی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
| 3دانشجوی کارشناسی ارشدعمران آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران | ||
| چکیده | ||
| در تحقیق حاضر، مشخصات هیدرولیکی جریان و پدیده هیسترزیس جریان با رژیم فوقبحرانی که میتواند در مجاورت سازههای الحاقی قرار گرفته در مسیر جریان مانند تنگشدگی مقطع عرضی کانال ظاهر شود، بهصورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. برای دستیابی به اهداف پژوهش، از دو قطر متوسط مصالح در داخل سبد گابیونی با اندازههای 28/1 و 08/2 سانتیمتر استفاده گردید. دبی جریان ورودی بهصورت افزایشی در جریان اولیه و بهصورت کاهشی در جریان ثانویه و در محدوده 300 تا 650 لیتر بر دقیقه وارد فلوم آزمایشگاهی گردید. نتایج تحقیق حاضر نشان میدهد که با افزایش دبی جریان و سپس کاهش جریان، دو رفتار و رژیم متفاوت از جریان در شرایط یکسان آزمایشگاهی مشاهده میشود. بهطوریکه با تشکیل پدیده هیسترزیس اعماق نسبی جریان به میزان 39/69 درصد و عدد فرود مقطع تنگشدگی گابیونی به میزان 15/69 درصد افزایش چشمگیری داشته است و علت اصلی رفتار هیسترتیک جریان تبعیت رفتار فعلی جریان از رفتار قبلی آن میباشد. از طرفی میزان استهلاک انرژی جریان در استفاده از سبد گابیونی به مقدار نسبی 35/71 درصد نسبت به تنگشدگی ساده افزایش‌یافته است. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش اندازه تنگشدگی و افزایش قطر متوسط مصالح در سبد گابیونی باعث افزایش استهلاک انرژی و عمق نسبی پاییندست میگردد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| رفتار هیسترتیک؛ استهلاک انرژی نسبی؛ عمق نسبی پاییندست؛ عدد فرود پاییندست | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Experimental Study of Hysteretic Behavior of Supercritical Regime on Hydraulic parameters of Flow against Gabion Contraction | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Rasoul Daneshfaraz1؛ Ehsan Aminvash2؛ Amir Najibi3 | ||
| 1Professor , Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Iran. | ||
| 2Ph.D student, Faculty of civil engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran | ||
| 3Master of science student, Department of civil engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Maragheh, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| In the present study, the hydraulic characteristics of the flow and the phenomenon of flow hysteresis with the supercritical regime, which can appear in the vicinity of the additional structures in the flow path, such as contracting of the cross-section of the channel, were investigated experimentally. To achieve the objectives of the study, two average diameters of materials inside the gabion basket with sizes of 1.28 and 2.08 cm were used. The inlet flow rate increased in the primary flow and decreased in the secondary flow in the range of 300 to 650 liters per minute. The results of the present study show that by increasing the flow rate and then decreasing the flow, two different behaviors and regimes of flow are observed in the same experimentally conditions. So that with the formation of the phenomenon of hysteresis, the relative depths of the flow were increased by 69.39% and the Froude number of the gabion contraction section has increased significantly by 69.15% and the main cause of the hysteretic behavior of the flow is the current behavior of the flow following its previous behavior. On the other hand, the rate of flow energy dissipation in the use of gabion basket has increased by a relative amount of 71.35% compared to simple contracting. The results also showed that by increasing the size of the constriction and increasing the average diameter of materials in the gabion basket increases energy dissipation and relative downstream depth. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Hysteretic behavior, Relative energy dissipation, Relative downstream depth, Downstream Froude number | ||
| مراجع | ||
|
Abecasis, F.M., Quintela, A.C. (1964). Hysteresis in steady free-surface flow. Water Power 16 (4), 147–151. Akers, B., Bokhove, O. (2008). Hydraulic flow through a channel contraction: Multiple steady states. Physics of fluids, 20(5), 1-15. https://doi.org/10.1063/1.2909659 Austria, P.M. (1987). Catastrophe model for the forced hydraulic jump. Journal of Hydraulic research, 25 (3), 269–280. https://doi.org/10.1080/00221688709499270 Baines, P. G., Whitehead, J. A. (2003). On multiple states in single-layer flows. Physics of fluids, 15(2), 298-307. https://doi.org/10.1063/1.1531178 Daneshfaraz, R., Aminvash, E., Abbaszadeh, H. (2021a). Numerical Simulation of Energy Dissipation in Crescent-Shaped Contraction of the Flow Path. Iranian Journal of Soil and Water Research, 52(5), 1299-1314. doi: 10.22059/ijswr.2021.318989.668895. (In Farsi) Daneshfaraz, R., Aminvash, E., Esmaeli, R., Sadeghfam, S., & Abraham, J. (2020). Experimental and numerical investigation for energy dissipation of supercritical flow in sudden contractions. Journal of Groundwater Science and Engineering, 8(4), 396-406. Daneshfaraz, R., Najibi, A. (2021b). Experimental Investigation of Supercritical Flow Energy Dissipation in Sudden Contraction with Wall Roughness. Journal of Hydraulics, 16(4), -. doi: 10.30482/jhyd.2021.290706.1532. (In Farsi) Daneshfaraz, R., Rezazadeh joudi, A., Sadeghfam, S. (2018). Experimental Investigation of Energy Dissipation in the Sudden Choked Flow with Free Surfaces. Journal of Civil and Environmental Engineering, 48.2(91), 101-108. Daneshfaraz, R., Rezazadehjoudi, A. & Abraham, J. (2017a). Numerical investigation on the effect of sudden contraction on flow behavior in a 90-degree bend. KSCE J Civ Eng 22, 603–612 Daneshfaraz, R., Sadeghfam, S., Aminvash, E., Abraham, J. P. (2022). Experimental investigation of multiple supercritical flow states and the effect of hysteresis on the relative residual energy in sudden and gradual contractions. Iran J Sci Technol Trans Civ Eng, 46 (1), 1-16. https://doi.org/10.1007/s40996-022-00818-9 Daneshfaraz, R., Sadeghi, H., RezazadehJoudi, A., & Abraham, J. (2017b). Experimental investigation of hydraulic jump characteristics in contractions and expansions. Sigma: Journal of Engineering & Natural Sciences, 35(1), p87-98. 12p. Defina, A., Susin, F. M. (2003). Hysteretic behavior of the flow under a vertical sluice gate. Physics of Fluids, 15(9), 2541-2548. https://doi.org/10.1063/1.1596193 Defina, A., Susin, F. M. (2006). Multiple states in open channel flow. Vorticity and Turbulence Effects in Fluid Structures Interactions, pp. 105-130. Defina, A., Susin, F. M., Viero, D. P. (2008). Bed friction effects on the stability of a stationary hydraulic jump in a rectangular upward sloping channel. Physics of fluids, 20(3), 036601. https://doi.org/10.1063/1.2841622 Defina, A., Viero, D. P. (2010). Open channel flow through a linear contraction. Physics of Fluids, 22(3), 1-12. https://doi.org/10.1063/1.3370334 Dey Subhasish, & Raikar Rajkumar V. (2007). Characteristics of horseshoe vortex in developing scour holes at piers. Journal of hydraulic Engineering, 133(4), 399-413. Hager, W.H., Dupraz, P.A. (1985). Discharge characteristics of local, discontinuous contractions. Journal of Hydraulic, 1985, 23(5), 421-433 Jan Chyan-Deng, & Chang Chia-Jung. (2009). Hydraulic jumps in an inclined rectangular chute contraction. Journal of hydraulic Engineering, 135(11), 949-958. Lawrence, G. A. 1987. Steady flow over an obstacle. Journal of Hydraulic Engineering, 113(8), 981-991. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1987)113:8(981) Mehrotra, S. C. (1974). Hysteresis effect in one and two fluids systems. Proceeding V Australian conference on hydraulics and fluids mechanics (Vol. 2, pp. 452-461) New Zealand: Christchurch, University of canterbury. Muskatirovic, D., Batinic, D. (1977). The influence of abrupt change of channel geometry on hydraulic regime characteristics. In Proceedings of the 17th IAHR Congress (pp. 397-404). Sadeghfam, S., Khatibi, R., Hassanzadeh, Y., Daneshfaraz, R., Ghorbani, M. A. (2017). Forced hydraulic jumps described by classic hydraulic equations reproducing cusp catastrophe features. Arabian Journal for Science and Engineering, 42(9), 4169-4179. https://doi.org/10.1007/s13369-017-2616-x Sadeghi, H., Daneshfaraz, R., Behmanesh, J., Nikpour, M. (2015). The effect of shape of walls of expansion on the characteristics of hydraulic jump. Sharif Journal of Civil Engineering, 31 (2), 57-62. Viero, D. P., Defina, A. (2017.) Extended theory of hydraulic hysteresis in open-channel flow. Journal of Hydraulic Engineering, 143(9), 06017014. https://doi.org/10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0001342 Viero, D. P., Defina, A. (2019). Multiple states in the flow through a sluice gate. Journal of Hydraulic Research, 57(1), 39-50. https://doi.org/10.1080/00221686.2018.1434694 Wu Baosheng, & Molinas Albert. (2001). Choked flows through short contractions. Journal of hydraulic Engineering, 127(8), 657-662.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 411 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 315 |
||