شبيه سازي عددي جريان رسوب ورودي به آبگيرهاي جانبي با تغيير در پارامترهاي جريان و صفحات مستغرق با استفاده از نرم‌افزارSSIIM

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي آب

كارشناسي ارشد

از ابتداي زندگي انسان‌ها بر روي كره زمين بدون شك آب مايه حيات تمام موجودات بوده و به¬صورت جريان¬هاي زيرزميني، رودخانهها، درياچهها و اقيانوسها در دسترس بوده‌است. يكي از راه‌هاي موجود جهت انحراف آب، به‌منظور استفاده از اين منبع حياتي، آبگيرها مي‌باشند. آبگيرها براي انحراف آب از يك كانال بزرگ‌تر، به يك كانال كوچك‌تر مورد استفاده قرار مي‌گيرند. از نكات قابل توجه در طراحي آبگيرها مي‌توان به اين مورد اشاره نمود كه شرايطي مورد انتخاب قرار گيرد تا آب منحرف شده توسط آبگير، داراي بيشترين دبي جريان و كمترين دبي رسوب باشد؛ چراكه با ورود رسوبات به آبگير، به‌سبب سرعت كمتر جريان در محدوده اين سازه‌ها و همچنين جريان گرداب‌هاي به‌وجود آمده از انحراف جريان به داخل آبگير، به‌ويژه در شبكه‌هاي آبياري، رسوب‌گذاري در محدوده آن‌ها رخ مي‌دهد. به‌همين دليل در پايان‌نامه حاضر از مدل SSIIM به‌منظور كنترل ورود رسوبات به آبگير جانبي مستقر در يك كانال با قوس 180 درجه، در حضور صفحات مستغرق استفاده شده و شبيه‌سازي عددي جريان رسوب ورودي به آبگيرهاي جانبي و شبيه‌سازي ساختار جريان با تغيير در پارامترهايي مانند طول صفحات مستغرق، دبي آبگيري، زاويه آبگيري و زبري بستر مورد بررسي قرار گرفته‌است. به‌منظور صحت‌سنجي نتايج شبيه‌سازي عددي و نتايج آزمايشگاهي از اطلاعات تحقيق شيرالي و همكاران (1397) استفاده گرديده‌است. از نتايج شبيه‌سازي مي‌توان نتيجه گرفت كه بهترين اندازه طول صفحه مستغرق برابر H2/2 (H ارتفاع صفحه مستغرق مي‌باشد) بوده و كمترين ميزان رسوب را از آبگير جانبي عبور مي‌دهد. دبي آبگيري با ميزان رسوب ورودي به آبگير جانبي رابطه عكس داشته و با افزايش دبي آبگيري ميزان رسوب وارد شده به آبگير جانبي كاهش مي¬يابد. در شرايط استقرار آبگيرهاي جانبي در موقعيت 120 درجه در قوس كانال، با كاهش زاويه آبگيري، ميزان رسوب وارد شده به آبگير جانبي افزايش مي¬يابد. همچنين در شبكه با زبري بستر 5/2 برابر قطر متوسط ذره، كمترين ميزان رسوب به آبگير جانبي وارد شده¬است. در تمامي شبكه‌ها، بيشترين سرعت افقي جريان در طول كانال اصلي در قوس خارجي روي داده‌است. بررسي خطوط تراز سرعت عمودي جريان در كانال‌ اصلي در كل شبكه‌ها، نشان داد كه ميزان اين سرعت در كناره‌هاي ديواره قوس داخلي به بيشترين حد خود رسيده¬است. در ناحيه ورودي ديواره انتهايي آبگير جانبي بيشترين ميزان فشار جريان وجود داشته و با نزديك شدن جريان به ديواره ابتدايي آبگير جانبي، ميزان اين فشار منفي‌تر شده و كاهش يافته‌است.

233278

سازه هاي آبي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان