نشریه علمی هیدرولیک

نشریه علمی هیدرولیک

هیدرولیک جریان در فلوم با موانع استوانه‌ای چندگانه در شرایط جریان آزاد

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران
2 استاد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران
3 استاد، گروه سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
4 پژوهشگر پسا دکتری، گروه مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه پلی تکنیک هنگ کنگ، هنگ کنگ
چکیده
فلوم‌ها یکی از متداول‌ترین روش‌های اندازه‌گیری جریان در مجاری باز مبتنی بر رابطه دبی- اشل هستند. در این تحقیق، هیدرولیک جریان در فلوم‌های با موانع استوانه‌ای به صورت آزمایشگاهی مطالعه شده است. برای این منظور مدل‌های مختلفی از این نوع فلوم در شرایط جریان آزاد مورد آزمایش قرار گرفت. متغیرهای این تحقیق شامل ارتفاع‌ها و قطرهای مختلف موانع و دبی‌های متفاوت در شرایط جریان آزاد می‌باشند. در این تحقیق برای 11 مدل فلوم در مجموع 190 آزمایش انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش قطر و ارتفاع موانع، مقدار شاخص دبی کاهش می‌یابد. همچنین با کاهش ارتفاع و افزایش قطر موانع، سازه در دبی کمتری مستغرق گردید. سپس با استفاده از تحلیل ابعادی پارامترهای بدون بعد موثر این فلوم استخراج شده و در نهایت با استفاده از رگرسیون چند متغیره غیرخطی یک رابطه تجربی ارائه شد که دقت آن با استفاده از معیارهای آماری مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار R2 این رابطه برای داده‌های آموزش و واسنجی 98/0 می‌باشد. مقدار خطای نسبی این رابطه بر اساس داده‌های واسنجی حدود 11 درصد است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Aminpour, Y., Vatankhah, A.R. & Farhoudi, J. (2020). Experimental modeling of flumes with two semi-cylinder contractions (free and submerged flows). Flow Measurement and Instrumentation76, 101844, https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst. 2020.101844.
Baiamonte, G. & Ferro, V. (2007). Simple flume for flow measurement in sloping open channel. Journal of irrigation and drainage engineering, 133(1), 71-78, https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9437 (2007)133:1(71).
Bijankhan, M., Teymourkhani, A. & Ferro, V. (2022). Portable central baffle flume. Journal of Agricultural Engineering53(2), https://doi.org/ 10.4081/jae.2022.1339.
Blaisdell, F.W. (1994). Results of Parshall flume tests. Journal of irrigation and drainage engineering120(2), 278-291.
Carollo, F.G. & Pampalone, V. (2021). Testing the stage-discharge relationship in sloping SMBF flumes. Journal of Irrigation and Drainage Engineering147(5), 04021010, https://doi.org/ 10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0001558.
Carollo, F.G., Di Stefano, C., Ferro, V. & Pampalone, V. (2016). New stage-discharge equation for the SMBF flume. Journal of Irrigation and Drainage Engineering142(5), 04016005, https://doi.org/10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0001 0.
Di Stefano, C., Di Piazza, G.V. & Ferro, V. (2008). Field testing of a simple flume (SMBF) for flow measurement in open channels. Journal of irrigation and drainage engineering134(2), 235-240.
Ferro, V. (2002). Discussion of “Simple flume for flow measurement in open channel, by Zohrab Samani and Henry Magallanez. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 128(2), 127–129.
Hager, W.H. (1985). Modified venturi channel. Journal of irrigation and drainage engineering111(1), 19-35.
Hager, W.H. (1986). Modified, trapezoidal Venturi channel. Journal of Irrigation and drainage engineering112(3), 225-241.
Hager, W.H. (1988). Mobile flume for circular channel. Journal of Irrigation and drainage engineering114(3), 520-534.
Kapoor, A., Ghare, A.D. & Nair, S. (2021). Modeling of Conical Central Baffle Flumes Using CFD. In: International Conference on Hydraulics, Water Resources and Coastal Engineering, 127-137, Singapore: Springer Nature Singapore, https://doi.org/10.1007/978-981-19-9151-6_11.
Nair, P.S., Ghare, A.D. & Kapoor, A. (2024). An approach to hydraulic design of Conical Central Baffle Flumes. Flow Measurement and Instrumentation97, 102573, https://doi.org/ 10.1016/j.flowmeasinst.2024.102573.
Parsaie, A., Dehdar-Behbahani, S., Devi, G.S.L., Haghiabi, A. & Afaridegan, E. (2023). The discharge coefficient of SMBF flumes under free and submerged conditions. Applied Water Science13(12), 236, https://doi.org/10.1007/ s13201-023-02048-4.
Parshall, R.L. (1926). The improved Venturi flume. Transactions of the American Society of Civil Engineers89(1), 841-851.
Samani, Z., Jorat, S. & Yousaf, M. (1991). Hydraulic characteristics of circular flume. Journal of Irrigation and Drainage Engineering117(4), 558-566.
Samani, Z. & Magallanez, H. (1993). Measuring water in trapezoidal canals. Journal of irrigation and drainage engineering119(1), 181-186.
Samani, Z. & Magallanez, H. (2000). Simple flume for flow measurement in open channel. Journal of Irrigation and Drainage Engineering126(2), 127-129.
Shen, G., Chen, Y., Sun, L., Parsaie, A. & Wan, W. (2025). The interpretable model for the discharge coefficient of a contraction flume under free and submerged flows. Flow Measurement and Instrumentation105, 102918, https://doi.org/10. 1016/j.flowmeasinst.2025.102918.
Vatankhah, A.R. & Mohammadi, M. (2020). Stage–discharge equation for simple flumes with semi-cylinder contractions. SN Applied Sciences2(3), 510, https://doi.org/10.1007/s42452-020-2317-z.

  • تاریخ دریافت 11 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری 06 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش 16 شهریور 1404