Numerical study of sedimentation and flow pattern at the open channel intake
المؤلفون المشاركون
al-Zubaydi, Rana A.
al-Hulw, Ali Nasir
المصدر
Wasit Journal of Engineering Sciences
العدد
المجلد 10، العدد 3 (30 سبتمبر/أيلول 2022)، ص ص. 105-122، 18ص.
الناشر
تاريخ النشر
2022-09-30
دولة النشر
العراق
عدد الصفحات
18
التخصصات الرئيسية
الملخص AR
يتم استخدام قناة السحب المتفرعة من الأنهار والقنوات المائية في مشاريع المياه والبيئة، حيث يكون التدفق المنتقل إلى هذه القنوات الجانبية غالبا عبارة عن تدفق مضطرب يحتوي على تيارات لولبية رأسية وأفقية.
هذه التيارات لها دور أساس في تفاقم مشاكل تراكم الرواسب في القنوات الجانبية.
منطقة فصل التدفق هي دوامة تنشأ في مدخل القناة الجانبية لها تأثير كبير على توزيع الرواسب والمياه أثناء التحويل؛ مما يسبب سحب الرواسب من المجرى الرئيس وترسيبها عند مدخل القناة.
تراكم طبقات الرواسب عند مدخل قناة السحب الجانبية يسبب انخفاضا كبيرا في سعة تدفق الجريان المتحول إلى الفرع الجانبي؛ مما يسبب ضحالة المياه وخسائرا في المنشآت التي تخدمها قناة السحب، إضافة إلى إمكانية تغير مسار الجريان عند تراكم هذه الرواسب وعدم إزالتها مع مرور الزمن.
تهدف هذه الدراسة إلى تقليل مشاكل الرواسب والتحكم فيها عند مدخل قناة السحب الجانبية، عن طريق تحسين نمط التدفق باستخدام نماذج رقمية ثلاثية الأبعاد، حيث تمت محاكاتها بواسطة برنامج CFD, ANSYS FLUENT.
تم التحقق من صحة النموذج العددي ثلاثي الأبعاد من خلال دراسة تجريبية سابقة، حيث أظهرت النتائج أن النموذج الرقمي ذو دقة عالية.
بعد ذلك تم محاكاة نمط التدفق عند تقاطع القناة الجانبي، وذلك باستخدام نسب تصريف وتصاميم هندسية مختلفة.
أظهرت النتائج أن أبعاد منطقة الفصل تقل مع زيادة نسبة التصريف للقناة الفرعية بناء على نتائج نمذجة تصاميم لمختلف الخصائص الهندسية لمدخل القناة الجانبية؛ فإن قطع الزاوية الخارجية لمدخل القناة الفرعية الزاوية المقابلة لمنبع القناة الرئيسة بزوايا معينة يوسع منطقة الفصل، بالإضافة إلى ظهور منطقة فصل إضافية، مع زيادة حجم القطع، على العكس من نماذج زاوية قناة السحب الداخلية المقطوعة بشكل مائل حيث تقلل حجم منطقة الفصل.
تم التوصل في هذه الدراسة إلى أن نموذج قناة السحب ذا الزاوية الداخلية المقطوعة بزاوية ۳۰ درجة مع اتجاه التدفق وبمسافة عمودية على اتجاه الجريان بمقدار ثلاثة أرباع عرض قناة السحب مع استدارة حافة القطع هو أفضل نموذج لخفض حجم منطقة الفصل، حيث تصل نسبة انخفاض عرض وطول منطقة الفصل في هذا النموذج إلى %۹۰ و۷۲% على التوالي.
الملخص EN
Generally, open channel lateral intake structures are extensively used in the water and environmental projects.
The passing flow at side intakes is mostly turbulence containing vertical and horizontal spiral currents causing sediment problems.
The flow separation region in the intake channel is critical for sediment and water distribution during the diversion.
It denotes a large reduction in the possible breadth of the lateral branch's incoming flow, as well as a place where sediment has collected, obstructing the deviated flow.
This study aims to reduce and control sediment problems at the lateral intake by improving the flow pattern at this area using three-dimensional numerical models simulated in CFD, ANSYS Fluent software.
The correctness of the three-dimensional numerical model was validated by a previous experimental study that showed good accuracy.
Different discharge ratios and a range of shape designs were used to simulate the flow pattern at the intake channel junction.
The findings demonstrated that the separation zone measurements minimize as the discharge ratio increases.
Based on the changing the intake entrance shape results, cutting the outer boundary of the canal entrance widens the separation area, as well as an additional separation spot as the cutting size grows.
In contrast with the internal chamfered angle models of the intake inlet, the separation area dimensions are reduced.
The chamfered and rounded inner intake edge model with 30o angle to the main channel flow direction and the length of the chamfered side that normal to the flow direction (c value ) equal to three-quarters of the intake width was noticed to be the best design for lessening separation extent in this study.
Thereby, the reduction ratio of the separation area width and length reaches in this case to 90% and 72%, respectively.
نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)
al-Zubaydi, Rana A.& al-Hulw, Ali Nasir. 2022. Numerical study of sedimentation and flow pattern at the open channel intake. Wasit Journal of Engineering Sciences،Vol. 10, no. 3, pp.105-122.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1573658
نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)
al-Zubaydi, Rana A.& al-Hulw, Ali Nasir. Numerical study of sedimentation and flow pattern at the open channel intake. Wasit Journal of Engineering Sciences Vol. 10, no. 3 (2022), pp.105-122.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1573658
نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)
al-Zubaydi, Rana A.& al-Hulw, Ali Nasir. Numerical study of sedimentation and flow pattern at the open channel intake. Wasit Journal of Engineering Sciences. 2022. Vol. 10, no. 3, pp.105-122.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1573658
نوع البيانات
مقالات
لغة النص
الإنجليزية
الملاحظات
Includes bibliographical references : p. 120-122
رقم السجل
BIM-1573658
قاعدة معامل التأثير والاستشهادات المرجعية العربي "ارسيف Arcif"
أضخم قاعدة بيانات عربية للاستشهادات المرجعية للمجلات العلمية المحكمة الصادرة في العالم العربي
تقوم هذه الخدمة بالتحقق من التشابه أو الانتحال في الأبحاث والمقالات العلمية والأطروحات الجامعية والكتب والأبحاث باللغة العربية، وتحديد درجة التشابه أو أصالة الأعمال البحثية وحماية ملكيتها الفكرية. تعرف اكثر
