توصيفگر ها :
رسوب , آبگير جانبي , صفحات مستغرق , مدل SSIIM
چكيده فارسي :
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.
چكيده انگليسي :
Since the beginning of human life on Earth, water has undoubtedly been the source of life for all creatures and has been available in the form of underground streams, rivers, lakes, and oceans. One of the available ways to divert water to utilize this vital resource is through reservoirs. Intakes are used to divert water from a larger channel to a smaller channel. One of the notable points in the design of intakes is that conditions should be selected so that the water diverted by the intake has the maximum discharge and minimum sediment flow. Because as sediments enter the intake, sedimentation occurs within their boundaries due to the lower flow velocity within these structures and the eddy currents created by the diversion of flow into the intake, especially in irrigation channels. For this reason, in this thesis, the SSIIM model was used to control sediment inflow into a lateral intake located in a channel with a 180-degree bend, with submerged vanes and numerical simulation of sediment flow entering lateral intake and simulation of the flow structure by changing parameters such as length of submerged vanes, water intake discharge, water intake angle, and bed roughness has been investigated. In order to verify the results of numerical simulation and laboratory results, data from the research of Shirali et al. (2018) were used. From the simulation results, it can be concluded that the best size of the submerged vane length is 2.2 H (H is the height of the submerged vane) and allows the least amount of sediment to pass through the lateral intake. The intake flow rate has an inverse relationship with the amount of sediment entering the lateral intake, and as the intake flow rate increases, the amount of sediment entering the lateral intake decreases. In the case of lateral intakes being located at a 120-degree position in the bend of the channel, the amount of sediment entering the lateral intake increases as the angle of the water intake decreases. Also, the lowest amount of sediment entered the lateral intake in the channel with a bed roughness of 2.5d50. In all channels, the highest horizontal flow velocity occurred along the main channel in the outer bend. Examination of the vertical velocity contour lines in the main channel in all channels showed that this velocity reached its maximum on the sides of the inner bend wall. The highest flow pressure occurred at the entrance area of the end wall of the lateral water intake, and as the flow approached the initial wall of the lateral water intake, this pressure became more negative and decreased.
