بررسی عددی اثر میزان پله شدگی و انحراف هندسی خطای نصب سگمنت قطعات پیش‌ساخته بتنی پوشش تونل‌های انتقال آب بر میزان افت انرژی جریان | ||
| مهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی | ||
| دوره 11، شماره 2، تیر 1401، صفحه 141-154 اصل مقاله (1.19 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22044/tuse.2023.12378.1463 | ||
| نویسندگان | ||
| مصطفی نبی پور1؛ سهیل رضاپور2؛ سید حسین مهاجری* 3؛ اشکان نوری4 | ||
| 1دانش‌آموخته دکتری؛ گروه مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس. | ||
| 2دانشجوی دوره دکتری؛ گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تهران. | ||
| 3استادیار؛ گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی. | ||
| 4دانش‌آموخته دوره کارشناسی ارشد؛ گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی. | ||
| چکیده | ||
| سازه های تونل انتقال آب به دو گروه سیستم های تحت فشار و سطح آزاد طراحی می شوند؛ که غالبا توسط قطعات پیش ساخته بتنی نگهداری می شوند. در این سازه ها به دلایلی همچون؛ تراوش آب زیرزمینی، عدم تزریق مناسب و غیره موجب بروز پله شدگی و انحراف هندسی خطای نصب سگمنت در تونل خواهد شد. در این مطالعه به واسطه مدل سازی سه بعدی و دوفازی جریان در تونل انتقال آب، چرخش و فروافتادگی قطعات پوشش بتنی پیش ساخته بر افت هد هیدرولیکی و میدان جریان ناشی از پله شدگی و انحراف هندسی خطای نصب سگمنت بررسی شده است. نتایج حاصل از این پژوهش در خصوص فروافتادگی و عرض پله شدگی بیان کننده این موضوع است که خطوط جریانِ بدون انحراف در اثر عامل فرورفتگی در مسیر مستقیم حرکت می کنند و جریان در ناحیه فروافتادگی به صورت چرخشی و با سرعت پایین می باشد. از طرف دیگر با توجه به اینکه عرض های 0.85، 1.7، 2.55 متر، به ترتیب 25، 50 و 75 درصد عرض کامل تونل می باشند و افت های مشاهداتی رخ داده نیز در حدود 28، 47 و 75 درصدِ افت ناشی از پله با عرض کامل است، درنتیجه می توان بیان کرد که نسبت افت ناشی از پله با عرض ناقص، به افت ناشی از پله با عرض کامل برابر نسبت عرض ها است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تونل انتقال آب؛ مدل سازی عددی؛ پله شدگی و انحراف هندسی؛ قطعات پیش ساخته بتنی؛ افت هد هیدرولیکی | ||
| مراجع | ||
|
Ando, T., & Shakouchi, T. (2004). Flow characteristics over forward facing step and through abrupt contraction pipe and drag reduction. Res. Rep. Fac. Eng. Mie Univ, 29, 1-8.
Berntsen, G. S., Kjeldsen, M., & Arndt, R. E. (2001). Numerical modeling of sheet and tip vortex cavitation with FLUENT 5.
Biswas, G., Breuer, M., & Durst, F. (2004). Backward-facing step flows for various expansion ratios at low and moderate Reynolds numbers. J. Fluids Eng., 1, (3) 26, 362-374
Chanson, H. (1993). Self-aerated flows on chutes and spillways. Journal of hydraulic engineering, 119(2), 220-243.
Chanson, H. (2013). Hydraulics of aerated flows: qui pro quo Journal of Hydraulic Research, 51(3), 223-243.
Falvey, H. T (1980). Air-water flow in hydraulic structures. USBR Engrg. Monograph.
Georg, J. H., & Davorin, K. (2004). Selection of segmental lining system and repair classification. CSSE Symposium DAMOCS, Dubrovnik.
Jiao, J., Liu, Z., & Zheng, Y. (2007). Evaluations and modifications on Reynolds stress model in cyclone simulations. Chemical Engineering & Technology: Industrial Chemistry‐Plant Equipment‐Process Engineering‐Biotechnology, 30(1), 15-20.
Khazhoyan, M., & Khakimzyanov, G. (2006). Numerical modeling of ideal incompressible fluid flow over a step. Journal of applied mechanics and technical physics, 47, 785-789.
Nabipour, M., Rezapour, S., & Mohajeri, S. H. (2020). A parametric study on friction-loss in water conveyance tunnels considering misalignment of precast concrete segments. Tunnelling and underground space technology, 96, 103221.
Najafi, M. R., & Nabipour, M. (2012). The effect of step on the hydraulic characteristics of the subcritical free surface flow in conveyance tunnel. Tunnelling and underground space technology, 28, 212-217.
Vierendeels, J., & Degroote, J. (2009). Aspects of CFD computations with commercial packages. Computational Fluid Dynamics, 305-328.
Wen, X., Ingham, D., & Widodo, B. (1997). The free surface fluid flow over a step of an arbitrary shape in a channel. Engineering analysis with boundary elements, 19(4), 299-308.
Wendt, B. J. (2004). Parametric study of vortices shed from airfoil vortex generators. AIAA journal, 42(11), 2185-2195. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 777 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 291 |
||