بررسی عددی و آزمایشگاهی مسیر جت‌های ریزشی آزاد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 Tabriz University, Agricultural faculty, Irrigation department

2 گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز

3 استاد، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه تبریز

4 گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه تبریز

چکیده

در تحقیق حاضر به بررسی عددی و آزمایشگاهی خط مسیر جریان خروجی از جت‌های ریزشی آزاد پرداخته شد. برای شبیه‌سازی عددی از نرم افزار انسیس فلوئنت استفاده شد و کار آزمایشگاهی در آزمایشگاه هیدرولیک انجام گرفت. نتایج نشان داد که برد جت ریزشی آزاد در کار آزمایشگاهی کمتر از مقدار محاسبه شده آن با استفاده از روابط پرتابه و نمونه شبیه‌سازی شده با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت به دلیل مقاومت هوا می‌باشد. به ترتیب معادلات پرتابه و مسیر شبیه‌سازی شده در نرم افزار انسیس فلوئنت به طور متوسط خطا 6/20 و 5/25 درصدی نسبت به داده‌های آزمایشگاهی دارند. از آنجایی که هیچ یک از معادلات ارائه شده برای محاسبه مسیر جت‌های ریزشی با استفاده از نتایج آزمایشگاهی به دست نیامده‌اند و مقاومت هوا را در نظر نگرفته‌اند، لذا در محاسبه مسیر حرکت جت ریزشی دارای خطا هستند. برای رفع این خطا در تحقیق حاضر دو معادله‌ برای محاسبه مسیر حرکت جت ریزشی آزاد ارائه شده است که به ترتیب دارای خطا نسبی 02/3 و 14/9 درصدی می-باشند. این روابط، خطای محاسبه مسیر حرکت جت ریزشی آزاد را به صورت قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهند. همچنین نتایج نشان داد که با کاهش عرض مقطع خروجی جت ریزشی آزاد و افزایش هد گذرنده از روی سرریز سد، جت ریزشی آزاد در فاصله دورتری از بدنه سد به زمین می‌رسد. همچنین نتایج شبیه‌سازی نشان داد که سرعت جریان آب با افزایش 247 درصدی نسبت به سرعت در انتهای تاج سرریز سد، به زمین برخورد می-کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Numerical and experimental study of trajectory for free falling jets

نویسندگان [English]

  • farzin Salmasi 1
  • Ali Taheri aghdam 2
  • Ali Hossein Zadeh Dalir 3
  • Akram Abbaspour 4
1 29 Bahman boulvard,
2 Water Engineering, Department, University of Tabriz, Tabriz-Iran
3 University of Tabriz,, Department of Water Engineering
4 University of Tabriz, Department of Water Engineering
چکیده [English]

In the present study, the trajectory of free falling jets is investigated numerically and experimentally. The results showed that the domain of free falling jet in laboratory work is less than its calculated value using the projectile equations and the sample simulated using Ansys-Fluent software is due to air resistance. The equations of the projectile prediction and the simulated path in Ansys-Fluent have an error of 20.6% and 25.5%, respectively, compared to the laboratory data. Since none of the previously presented equations for calculating the path of falling jets were obtained using laboratory results and did not consider air resistance, therefore, they have errors in calculating the path of falling jets. In the present study, two equations have been presented to calculate the path of the free falling jet, which have a relative error of 3.02% and 9.14%, respectively. These relationships significantly reduce the error of calculating the path of the free-falling jet. By reducing the outlet cross section of the free falling jet and increasing the head passing through the dam spillway, the free falling jet reaches the ground at a greater distance from the dam body. Since none of the equations presented for calculating the trajectory of jets have been obtained using laboratory results and have not considered air resistance, so they have an average error of 21% in estimation of trajectory jet. In the present study,

کلیدواژه‌ها [English]

  • Free jet
  • plunging pool
  • trajectory
  • projectile equation
  • air resistance
نشریه مهندسی عمران امیرکبیر

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 14 شهریور 1403

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار