تخمین استغراق بحرانی در آبگیر سد آیدوغموش با کاربرد مدلFLUENT

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی آب دانشگاه تبریز

چکیده

آبگیرها جهت انحراف آب برای مقاصد مختلف از جمله کشاورزی، آبرسانی شهری، صنایع و تولید برق مورد استفاده
قرار میگیرند. سازه آبگیر در شرایط استغراق کم میتواند مستعد وقوع گرداب باشد. استغراق کافی برای جلوگیری از
ایجاد گرداب و مقابله با محبوس شدن هوا در آبگیرها ضروری است. در این تحقیق، جریان ورودی به سیستم آبگیر سد
به روش عددی حجم محدود در شرایط هیدرولیکی مختلف بررسی شد. نتایج FLUENT آیدوغموش با استفاده از مدل
بهدست آمده از این مدل با مقادیر اندازهگیری شده در مدل فیزیکی آبگیر مورد مقایسه قرار گرفت. سیستم آبگیر سد
آیدوغموش شامل برج آبگیر به ارتفاع 40 متر میباشد که دارای چهار تراز آبگیری است. خصوصیات جریان در چهار
حالت از آبگیری (بازشدگی دریچههای 3 ،2 ،1 و 4) بررسی شد و مقادیر ارتفاع پیزومتریک و سرعت جریان در نقاط
0/ برابر با 13 RMSE محاسبه گردید. حداقل خطای برآورد تراز پیزومتریک با معیار FLUENT مختلف برج توسط مدل
0 متر بود. مقدار استغراق بحرانی برای چهار وضعیت از / 2 متر و مقدار میانگین آن 67 / متر، حداکثر مقدارآن 42
3 متر بدست آمد. براساس / بازشدگی دریچههای 3 ، 2 ، 1 و 4 با استفاده از معیار ناس در شرایط نرمال برابر با 96
مقدار استغراق بحرانی به شرایط هیدرولیکی در آبگیر بستگی دارد. ، FLUENT نتایج بدست آمده از مدل فیزیکی و مدل

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Estimation of Critical Submergence at Intake System of Aydoghmush Dam Using FLUENT Model

نویسندگان [English]

  • SH Partovi Azar
  • D Farsadizadeh3
  • A Hosseinzadeh Dalir
  • F Salmasi
  • AA Sadraddini
چکیده [English]

Intakes are applied to divert water for agricultural, urban and industrial uses and to produce
electricity. Vortices may occur at intakes in the case of insufficient submergence. In order to
prevent the occurrence of vortices and air entrainment in intakes, an adequate submergence is
required. In this study, flow characteristics at intake system of Aydoghmush Dam were investigated
at different hydraulic conditions using finite volume numerical method through FLUENT model.
Results were compared with the physical model measurements. Intake system of Aydoghmush Dam
consists of an intake tower which is 40 meters high. There are four intake levels in the tower. Flow
characteristics in four cases (i.e. gates No.1 to No.4 at opening states) were investigated.
Piezometric heads and velocity values were computed using FLUENT model. Minimum, maximum
and average RMSE of piezometric head were 0.13m, 2.42m and 0.67m, respectively. Critical
submergence through Knauss criterion for gates No.1 to No.4 at opening states was 3.96 meters in
the normal condition. The results from both physical and FLUENT model indicated that the critical
submergence would depend on hydraulic conditions in intake structure

کلیدواژه‌ها [English]

  • Critical submergence
  • Fluent model
  • Intake
  • Vortex
انتظاری ع، 1385 . مکانیک سیالات (ترجمه). نشر نوپردازان.
بیرامی م ک، 1382 . سازه های انتقال آب. مرکز نشر دانشگاه صنعتی اصفهان.
بی نام، 1380 . گزارشنهایی مدل هیدرولیکی سیستم آبگیر سد آیدوغموش (میانه) ، مرکز تحقیقات آب – وزارت نیرو.
شمسایی ا، 1383 . طراحی و ساخت سد های مخزنی (جلد چهارم) تاسیسات هیدرولیکی. انتشارات دانشگاه علم وصنعت
ایران.
Anonymous, 2001. FLUENT 6.0 user's guide. Fluent Inc.
Gordon JL, 1970. Vortices at intakes. Water Power 4: 137–138.
Hecker GE, 1981. Model prototype comparison of free surface vortices. Journal of Hydraulic
Engineering, ASCE 107 (HY10): 1243-1259.
Hite JE and Mih WC, 1994. Velocity of air-core vortices at hydraulic intakes. Journal of Hydraulic
Engineering, ASCE 120: 284-297.
Knauss J, 1987. Swirling flow problems at intakes. pp. 13–38. IAHR Hydraulic Structures Manual,
Balkema, Rotterdam, Netherlands.
Marcano A, Rojas-Solorzano L, Reyes M, and Marin J, 2004. 3-D CFD modeling-investigation of
potential vortex formation at the intakes of Caruachi powerhouse. pp. 61-68. Hydraulics of
Dams and River Structures, London.
14 پرتوی آذر، فرسادیزاده و ... مجله دانش آب و خاک/ جلد 20 / شماره 3 / سال 1389
Mendenhall W and Sincich T, 1994. Statistics for Engineering and Sciences. Prentice-Hall Pub. Co.
Inc., London.
Odgaard AJ, 1986. Free-surface air core vortex. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE 112: 610-
620.
Yildirim N and Kocabas F, 1995. Critical submergence for intakes in open channel flow. Journal of
Hydraulic Engineering, ASCE 121: 900-905.
Yildirim N and Kocabas F, 1998. Critical submergence for intakes in still-water reservoir. Journal
of Hydraulic Engineering, ASCE 124: 103-104.
Yildirim N, Kocabas F, and Gulcan SC, 2000. Flow-boundary effects on critical submergence of
intake pipe. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE 126: 288-297.
Yildirim N and Kocabas F, 2002. Prediction of critical submergence for an intake pipe. Journal of
Hydraulic Research 40: 507-516.