مقاومت جریان و توزیع سرعت در کانال‌ها با مقاطع مثلثی شکل

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه آموزشی مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

موضوع مقاومت جریان و نحوه­ی توزیع سرعت جریان در کانال­ها جمع‌آوری، انتقال و توزیع آب، همواره از موضوعات موردبحث دانش­پژوهان هیدرولیک بوده است. با توجه به کمبود داده­ها و مطالعات آزمایشگاهی، انجام تحقیقات آزمایشگاهی در این زمینه می­تواند کمک شایانی به فهم موضوعات مهم جریان در کانال­ها داشته باشد. برای این منظور، کانال­های مثلثی شکل کانیوو با جداره­ی شیشه­ای در فلوم آزمایشگاهی موجود تعبیه شدند. دو نوع کانال مثلثی شکل با شیب دیواره­ی جانبی °30 و °45 درجه ساخته‌شده و بر روی هر یک برای 4 دبی­ و 5 شیب مختلف آزمایشاتی معرفی گردید. همچنین در کنار مدل­های آزمایشگاهی، نتایج مدل عددی (نرم­افزار Flow3D) نیز مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گرفت. نتایج به‌دست‌آمده در آزمایشات برای نمودار دبی- اشل، دبی- n ضریب زبری مانینگ و پروفیل سرعت جریان در کانال­ استفاده‌شده است. بررسی­ها نشان می­دهد که سطح مقطع °30 درجه نسبت به سطح مقطع °45 درجه مقاومت بیشتری در مقابل جریان عبوری آب از کانال را دارد. بررسی کنتورهای سرعت نشان می‌دهند، بیشینه سرعت جریان در مقاطع مثلثی، برای سطح مقطع ° 30 درجه بوده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Flow Resistance and Velocity Distributions in Channels with Triangular Cross-Section

نویسندگان [English]

  • Mir Ali Mohammadi
  • Hosein MohammadNejad
  • Hamze Ebrahim Nejadian
Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Urmia University, Urmia, Iran
چکیده [English]

Flow resistance and velocity distribution in collecting, transport and distribution channel of water, has always been discussed as topics between hydraulic researchers. Due to the lack of data and laboratory studies, research laboratory in this field can help greatly to the understanding of important topics in stream channels. For this purpose, triangular shapes of the canivo channels with the glass-walled were embedded in laboratory flume. Two types of triangular-shaped channel with 30 ° and 45 ° degree slope side walls were made and on each of them for 4 discharges and 5 different slope experiments were carried out. As well as in the laboratory models, numerical model (Flow3D software) results were also analyzed. The obtained results have been used in tests, for stage-discharge curve, maning roughness coefficient n - discharge and flow velocity profiles. Investigation shows that 30° degree cross section have more resistance against flowing water passing through the channel to 45° degree cross section. Investigation of velocity contours show that the maximum velocity occurred in 30° degree triangular cross-section.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flow3D software
  • triangular channel
  • laboratory flume
  • flow resistance
  • stage-discharge curve