بررسی آزمایشگاهی تأثیر شعاع انحنا بر الگوی جریان پیرامون آبشکن تی شکل در قوس 90 درجه با بستر صلب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشگاه خلیج فارس، گروه مهندسی عمران

3 دانشگاه تربیت مدرس، پژوهشکده مهندسی آب

چکیده

حفاظت از سواحل به‌دلیل وقوع فرسایش بر اثر جریان در قوس رودخانه حائز اهمیت است زیرا در قوسها، فرسایش بیشتری در ساحل خارجی قوس ایجاد می‌گردد. مطالعات آزمایشگاهی انجام شده تاکنون پیرامون آبشستگی سازه‌های محافظت کننده سواحل بوده و کمتر مطالعاتی در زمینه بررسی الگوی جریان پیرامون سازه‌های متقاطع با رودخانه انجام شده است. لذا در این مطالعه به بررسی تاثیر شعاع انحنای نسبی قوس بر نحوه رفتار جریان و الگوی شکل گرفته پیرامون آبشکن تی شکل مستقر در موقعیت 45 درجه در یک قوس 90 درجه، برای سه قوس با شعاع انحنای نسبی 4 ، 3 و 2 R/B= که در دامنه‌ای از قوسهای ملایم و تند قرار می گیرند، پرداخته شد. نتایج حاصله نشان داد که الگوی جریان شکل گرفته پیرامون آبشکن تی شکل  تشکیل دو گردابه پادساعتگرد در بالادست و پایین‌دست آبشکن را به‌همراه خواهد داشت. همچنین افزایش شعاع انحنای نسبی باعث افزایش طول ناحیه جدایی و طول گردابه بالادست می شود و کاهش عرض ناحیه جدایی، طول ناحیه اتصال مجدد و گردابه پایین‌دست را به‌همراه خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation of Relative Radius on Flow Pattern around a T shape Spur Dike in 90 Degree Bend with Rigid Bed

نویسندگان [English]

  • seyed Abbas Mousavi Naeini 1
  • mohammad vaghefi 2
  • masoud Ghodsian 3
1 tarbiar modares uiversity
2 persian gulf uneversity
3 tarbiat modares university, water eng. institute
چکیده [English]

Bank protection because of scouring caused by flow in bend is important because it has been observed in bend we encounter more scouring in outer bend. Experimental studies that conduct until now were about scouring around bank protection structures and less study were conducted about flow pattern around transverse structures with rivers. So in this study effects of relative radius on flow behavior and flow pattern formed around a T shape spur dike located in 45 degree in a 90 degree bend for three relative radius R/B=2, 3 and 4 that cover a range of mild to rapid bends was investigated. Results show that flow pattern formed around a T shape spur dike is accompanied with two counter clockwise vortexes at upstream and downstream of spur dike. Also increasing in relative radius cause increasing in length of separation zone, upstream vortex and deceasing in width of separation zone, length of circulation zone and downstream vortex.


 

کلیدواژه‌ها [English]

  • T Shape Spur Dike
  • Flow Pattern
  • Relative Radius
  • Separation Zone
  • 90 degree bend
Ahmed, M. (1953) Experiments on design and behavior of spurdikes Proc. International Hydraulic Convention , 145-159
Ettema, R., and Muste, M (2004) Scale effects in flume experiments on flow around a spur dike in flat bed dhannel J. Hydraulic Engineering 130 (7), 635-646
Uijttewaal Lehmann, M. (2001) Exchange processes between a rriver and iits groyne fields: Model experiments. J. Hydraulic Engineering 127 (11), 928-936
McCoy, A., and Constantinescu, G., and Webber, L. (2005) Coherent structures in a channel with groyne fields: A numerical investigation using LES Proc. Impacts of Global Climate Change Proceedings of World Water and Environmental Resources Congress, Anchorage, Alaska , 400-416
Barbhuiya, A., and Dey, S. (2003) Vortex flow field in a scour hole around abutments J. Sediment Research 184 (4), 310-325
Fazli, M., Godsian, M., and Salehi Neyshabouri, A.A. (2008) Scour and flow field around a spur dike in a 90° bend J. Sediment Research 23 (1), 56-68
Godsian, M., and Vaghefi, M. (2009) Experimental study on scour and flow field in a scour hole around a T-shape spur dike in a 90° bend. J. Sediment Research 24 (2), 145-158
Salajegheh, A. (2003) Experimental study on 3D flow filed around a T-shape spur dike in a bend of river Ph.D. Thesis, Faculty of Natural Resources, Tehran University, Tehran
Forghani, M. (2007) Experimental study on flow filed in a 90 degree bend with deformed bed M.Sc. Thesis of Hydraulic, Dept. of Eng., Tarbiat Modares University, Tehran
Vaghefi, M., Ghodsian, M., and Salehi Neyshabour, A.A. (2008) Experimental study on 3D flow filed and Scouring in a 90 degree bend J. of Hydraulic 3 (3), 41-57
Yasi, M. (1998) Study of flow feature and bed topography around a spur dike 5th Seminar of River Eng., Shahid Chamran University, Ahwaz. (In Persian)