9 نتیجه برای تنش برشی
آمنه کاریزی ، تورج هنر،
جلد 14، شماره 51 - ( 1-1389 )
چکیده
سرریزهای جانبی از جمله سازه های آبی می باشند که معمولاً به عنوان سازه های اضطراری در تأسیسات هیدرولیکی بزرگ چون سدها و شبکه های آبیاری و زه‌کشی به کار برده می شوند که به علت حساسیت موضوع نیاز به طراحی و بررسی دقیق دارند. لذا کاربرد روش‌های شبیهسازی و حل عددی در طراحی این‌گونه از سازه های آبی می تواند از اهمیت ویژه‌ای برخوردار باشد. در این پژوهش الگوی جریان و نحوه توزیع تنش برشی روی انواع سرریزهای جانبی لبه پهن با پهنا و شکل ورودی همراه با دبیهای متفاوت از طریق شبیه سازی عددی در حالت‌های ٢ بعدی و ٣ بعدی مورد بررسی قرار گرفت. سپس نتایج با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه گردید. آزمایش ها در یک کانال مستطیلی همراه با یک سرریز جانبی به طول 70 سانتی‌متر روی سرریزهایی با ورودی تیزگوشه و گردگوشه با شعاع‌های گردشدگی 5 و 10 و 15 سانتی‌متری در یک دبی ثابت با نسبت آبگیری 4/0 و 6/0 به ترتیب در کانال‌های اصلی و فرعی انجام شد. بررسی و مقایسه حل عددی با نتایج آزمایشگاهی در این تحقیق مؤید آن است که در سرریزهای جانبی با ورودی گردشده به میزان قابل توجهی از تنش برشی وارده بر کف و دیواره های سرریز جانبی و همچنین جریان‌های چرخشی غیر مؤثر در ابتدای ورودی سرریز جانبی در مقایسه با حالت تیز گوشه کاسته شده که این امر نهایتاً موجب افزایش راندمان آبگیری گردیده است.
پریا شجاعی، داود فرسادی زاده ، علی حسین زاده دلیر،
جلد 15، شماره 57 - ( 7-1390 )
چکیده
صفحات مستغرق سازه‌های هدایت جریان با نسبت طول به ارتفاع کمی هستند که به صورت عمودی با زاویه‌ای نسبت به جهت جریان در بستر رودخانه نصب می‌شوند. این صفحات با ایجاد چرخش ثانویه در جریان باعث اصلاح الگوی جریان نزدیک بستر و توزیع مجدد جریان و انتقال رسوب در عرض کانال می‌شوند. طوق صفحه‌ای تخت با ضخامت کم است که در تراز بستر یا نزدیک آن روی پایه به صورت عمود بر آن نصب می‌شود و با ممانعت از برخورد جریان رو به پایین در جلوی پایه به ذرات بستر، باعث کاهش آبشستگی می‌شود. در این تحقیق به منظور کاهش آبشستگی پایه پل، از صفحات مستغرق و کاربرد توأم صفحات مستغرق و طوق استفاده گردید. بدین منظور پایه استوانه‌ای به قطر 6 سانتی‌متر در کانالی به طول 8 متر و عرض 80 سانتی‌متر در شرایط آب زلال با 9/0 u* / u*c =، مدل‌سازی شد. آزمایشات با طوقی به قطر سه برابر قطر پایه همتراز بستر و صفحاتی با طول یک و نیم برابر قطر پایه و ارتفاع روی بستر صفر انجام شد. بیشترین میزان کاهش در عمق حفره آبشستگی با کاربرد توأم طوق و چهار عدد صفحه به مقدار 61 درصد حاصل شد
محمد فتحی، افشین هنربخش، محمد رستمی، علیرضا داودیان دهکردی،
جلد 16، شماره 62 - ( 12-1391 )
چکیده
در این مقاله مزیت و اهمیت یک مدل عددی به منظور پیش‌بینی و پایش فرآیندهای حاکم بر جریان رودخانه‌ها مورد بحث قرار گرفته است. به همین منظور و با توجه به اهمیت سرعت جریان آب و تنش‌های برشی ناشی از آن بر فرسایش کناره‌ها و کف رودخانه، از یک مدل عددی دو بعدی تحت عنوان CCHE2D برای شبیهسازی الگوی جریان در بازه‌ای از یک پیچان‌رود طبیعی (خشکه رود فارسان در 30 کیلومتری غرب شهرکرد) بهره گرفته شده است. در این بررسی پس از نقشه‌برداری دقیق نقشه‌های توپوگرافی با مقیاس مناسب از محدوده مورد مطالعه به‌دست آمد و سپس هندسه مدل و شبکه محاسباتی با ابعاد مختلف تهیه، و در نهایت براساس مشخصات اندازه‌گیری شده جریان رودخانه، مدل هیدرودینامیک دو بعدی متوسط عمق، اجرا و نتایجی همچون توزیع عمق و سرعت جریان در خم رودخانه استخراج گردید. نتایج به‌دست آمده نشان دادند که بهره‌گیری از مدل‌های دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای مدل‌سازی جریان آب، ما را یک گام به پیش‌بینی‌های کلی‌تر برای فرآیندهای حاکم بر جریان در رودخانه‌های پیچانرودی نزدیکتر می‌کند. نتایج شبیهسازی با نتایج به‌دست آمده از اندازه‌گیری صحرایی نشان داد، مدل CCHE2D از قابلیت خوبی جهت پیش‌بینی مشخصات جریان در رودخانه‌های پیچان‌رود برخوردار است.
خسرو حسینی، مهران خیرخواهان،
جلد 18، شماره 70 - ( 12-1393 )
چکیده
رسوبات چسبنده دارای سطح مخصوص بزرگی می‌باشند که قابلیت جذب یکدیگر و موادی همانند لای و سدیم را دارند و پس از ترکیب، به حالت لخته‌ای شکل (فولوکوله) در می‌آیند. در نتیجه، رفتار و عملکرد این نوع رسوبات در محیط آبی بسیار متفاوت با رسوبات غیرچسبنده می‌باشد. ساختارهای تشکیل‌شده در بستر، با اعمال تنش برشی مناسب وارده از سیال شروع به فرسایش کرده و به اندازه‌های ریزتری تبدیل می‌شوند که می‌توانند توسط سیال حمل گردند. تاکنون محققین زیادی براساس مطالعات آزمایشگاهی، روابطی تجربی برای فرسایش رسوبات ریزدانه تابع تنش برشی بستر و خصوصیات رئولوژیکی مصالح بستر ارائه داده‌اند. در این تحقیق، نرخ فرسایش رسوبات چسبنده تابع مشخصه‌ها و خصوصیات آنها از جمله نتش برشی تسلیم و غلظت رسوبات بستر بررسی گردیده است. بدین‌منظور، پس از صحت‌سنجی نتایج و واسنجی پارامترهای نرم‌افزار Mike با نتایج آزمایشگاهی، داده‌ها توسعه یافته‌اند.. آنگاه عوامل مؤثر بر نرخ فرسایش در قالب اعداد بدون بعد بررسی گردیده‌اند. رابطه به‌دست آمده دارای شکل نمایی می‌باشد که دقت مناسبی با ضریب تبیین 99/0 نسبت به رابطه ارائه شده توسط مهتا را نشان می‌دهد.
محمد واقفی، مسعود قدسیان، مریم اکبری،
جلد 20، شماره 75 - ( 2-1395 )
چکیده
در این تحقیق، در قوس 90 درجه ملایم توأم با استقرار آب‌شکن سرسپری در حالت بستر صلب، تأثیر قدرت جریان ثانویه و چرخش بر تغییرات تنش برشی بستر برای موقعیت‌های مختلف نصب آب‌شکن با هم مقایسه شده است. در انجام این آزمایشات برای اندازه‌گیری سرعت از دستگاه سرعت‌سنج سه‌بعدی ADV استفاده شده است. مقایسه بین بردارهای سرعت و تغییرات خطوط جریان در طول قوس انجام شده و مقادیر قدرت جریان ثانویه و چرخش برای موقعیت‌های مختلف استقرار آب‌شکن محاسبه و تأثیر آن بر تغییرات تنش برشی بستر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج بیانگر این است که در موقعیت‌های مختلف نصب آب‌شکن، در فاصله حدود 6/0 طول آب‌شکن و در بالادست، بیشترین مقدار قدرت جریان ثانویه ایجاد می‌گردد. محل وقوع بیشینه چرخش نیز بر محل وقوع بیشینه قدرت جریان ثانویه در جلو بال آب‌شکن منطبق می‌باشد. با توجه به نتایج ارائه‌شده پیش‌بینی می‌شود که مکان وقوع آبشستگی بیشینه نیز نزدیک به مکان وقوع بیشینه پارامترهای قدرت جریان ثانویه و چرخش باشد. همچنین مسیر حرکت رسوبات نیز بر مکان هندسی نقاطی که تنش برشی بیشتری دارند، منطبق می‌باشد.
نسرین صادقیان، علیرضا واعظی، ابوالفضل مجنونی هریس،
جلد 24، شماره 1 - ( 3-1399 )
چکیده
اطلاعات اندکی در مورد نقش ضربه قطرات باران بر ویژگی‌های هیدرولیکی جریان در شیارها وجود دارد. در این آزمایش برای بررسی نقش ضربه قطرات باران بر دبی رواناب، غلظت رسوب و ویژگی‌های هیدرولیکی جریان، خاکی با بافت رسی در چهار شیب (5، 10، 15 و 20 درصد) در فلومی به ابعاد 4/0×3/0×4 متر با بارانی به‌شدت 90 میلی‌متر در ساعت تا رسیدن به حالت ماندگار، در دو حالت با وجود ضربه قطرات باران و بدون وجود ضربه قطرات باران با باران شبیهسازی شده، بررسی شد. نتایج نشان داد که با حذف ضربه قطرات باران بر سطح خاک، دبی رواناب، غلظت رسوب، عمق جریان، تنش برشی، قدرت جریان، عدد رینولدز و سرعت جریان به‌ترتیب به اندازه 62/0 تا 54/3، 08/0 تا 83/11، 91/0 تا 96/0، 26/0 تا 25/3، 52/0 تا 45/4، 36/0 تا 27/3 و 23/0 تا 79/0 برابر کاهش یافت (05/0P<)؛ درحالی که ضرایب دارسی ویسباخ، شزی و مانینگ در حالت بدون ضربه بیشتر از حالت با وجود ضربه قطرات باران بودند (01/0P<) که با توجه به نتایج عمق رواناب و سرعت در دو حالت سطح خاک بدیهی به‌نظر می‌رسد. نتایج نشان داد که سرعت جریان مهمترین ویژگی هیدرولیکی جریان است که تحت تأثیر ضربه قطره باران و شیب سطح قرار داشت. به‌طور کلی این پژوهش نشان داد که ضربه قطره باران عاملی مهم در تغییر ویژگی‌های هیدرولیکی جریان در شیارها بود. با افزایش شیب نیز نقش ضربه قطرات باران در ویژگی‌های هیدرولیکی جریان افزایش یافت. این نتایج نقش کلیدی ضربه قطرات باران را در خصوصیات هیدرولیکی رواناب و نیز شدت برداشت ذرات در شیارها نشان داد. آگاهی از این موضوع گامی اساسی در مدل‌سازی فرسایش شیاری است. مهار ضربه قطرات باران به‌ویژه در دامنه‌های با شیب تند از طریق حفظ پوشش گیاهی نقشی مهم در کاهش فرسایندگی جریان و هدررفت خاک از شیارها خواهد داشت.
سعید صالحی، علی رضا اسماعیلی، کاظم اسماعیلی،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
پژوهش حاضر برای بررسی آزمایشگاهی مکانیزم شکست سد خاکی ناشی از اثر میزان شیب بالادست و پایین¬دست بدنه سد، طرح‌ریزی شده است. با توجه به اینکه شیب وجه پایین¬دست این نوع سد تأثیر زیادی بر زمان و نحوهی خرابی دارد، بدین¬منظور 8 مدل از سد خاکی با شیبهای متفاوت بالادست و پایین¬دست (1:1 و 2:1) برای دو نوع خاک (خاک Sc) ساخته شد. زمان تخریب سد و نحوه آن برای دبیهای سیلابی مورد نظر بررسی شد. نتایج نشان داد که شیب بالادست سد خاکی به مراتب تأثیر کمتری نسبت به شیب پایین¬دست بر روند آبشستگی حاصل از پدیده روگذری دارد. همچنین، با افزایش شیب پایین¬دست بدنه سد خاکی، میزان آبشستگی در شکاف آبشستگی تا ماکزیمم 28 درصد افزایش پیدا می¬کند. همچنین، با استفاده از تکنیک رگرسیون غیر خطی، روابطی برای تخمین میزان دبی خروجی و محل تشکیل آبشار ارائه شد. همچنین، با درنظرگرفتن نحوه شسته¬شدن و تشکیل آبشار درون بدنه سد¬های خاکی چسبنده، دو طرح کلی آبشار بزرگ و سری آبشارها ارائه شد. درنهایت نحوه تشکیل این آبشارها با تنش موجود در زمان شسته¬شدن رسوبات نسبت به تنش برشی مواد سازنده سد مورد بررسی و ارزیابی قرار داده شد و با ارائه محدودیت¬هایی بر پایه تنش برشی، وضعیت تشکیل نوع و الگوی شسته شدن بدنه سد¬های خاکی چسبنده در زمان روگذری تخمین زده شد. درنهایت طرح کلی برای تخمین رفتار آبشستگی در سدهای همگن با خاک چسبنده معرفی شد.
مصطفی حیدری، محمد بهرامی یاراحمدی، محمود شفاعی بجستان،
جلد 26، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
تنش برشی وارد بر بستر رودخانه‌ها از جمله مهمترین پارامترهای هیدرولیکی جریان است که در تعیین میزان بار رسوبی و همچنین میزان آبشستگی در بستر و سواحل رودخانه کاربرد مؤثری دارد. تشکیل فرم بستر (شکنج، تلماسه و پادتلماسه) در رودخانه‌های آبرفتی بر میزان تنش برشی وارد بر بستر مؤثر است. در این پژوهش اثر فرم‌های بستر شکنج، که بصورت مصنوعی ساخته شده بودند، بر تنش برشی بستر مورد بررسی قرار گرفت. رسوبات با اندازه‌های 0/51 و 2/18 میلی‌متر برای زبرکردن سطح شکنج‌های مصنوعی استفاده شد. طول و ارتفاع هر فرم بستر به¬ترتیب برابر 20 و 4 سانتی‌متر و زوایای وجه بالادست و پائین¬دست آن نسبت به افق بترتیب برابر 16/4 و 32 درجه در نظر گرفته شد. در کلیه آزمایش‌ها از شیبهای 0، 0/0001، 0/0005، 0/001 و 0/0015 برای کف کانال آزمایشگاهی و دبیهای 10، 15، 20، 25 و 30 لیتر بر ثانیه استفاده شد. نتایج نشان داد که بزرگترشدن اندازه ذرات بستر، سبب ازدیاد مقادیر پارامترهای t¢b، tb و t²b شد. پارامترهای t¢b، tb و t²b در بسترهای رسوبی با اندازه 2/18 میلی‌متر بطور متوسط به¬ترتیب 22/38، 30/86 و 22/3 درصد بیش از بسترهای رسوبی با اندازه 0/51 میلی‌متر بودند.
مرضیه بادزن چین، محمد بهرامی یاراحمدی، محمود شفاعی بجستان،
جلد 27، شماره 1 - ( 3-1402 )
چکیده
تشکیل شکل بستر در رودخانه‌های آبرفتی در اثر انتقال رسوب بر پارامترهای هیدرولیکی جریان مانند تنش برشی بستر تأثیر قابل توجهی دارد. از طرف دیگر تشکیل شکل بستر و هندسه آن به تنش برشی بستر وابسته است. بنابراین، ارتباط بین شکل بستر و پارامترهای جریان مانند تنش برشی بستر پیچیده است. بنابراین، در این پژوهش به بررسی اثر شکل بستر تلماسه با ارتفاع‌های مختلف بر تنش برشی بستر پرداخته شده است. برای این منظور از تلماسه‌های مصنوعی ساخته شده توسط ملات ماسه سیمان به طول موج 25 سانتی‌متر و ارتفاع‌های یک، دو، سه و چهار سانتی‌متر استفاده شد. در آزمایش‌های این پژوهش از دبیهای 10، 15، 20، 25 و 30 لیتر بر ثانیه و شیبهای بستر 0/0001، 0/0005، 0/001 و 0/0015 استفاده شد. نتایج نشان داد که تنش برشی در بسترهای پوشیده از تلماسه رابطه مستقیمی با استغراق نسبی و پارامتر Δ/λ دارد. تشکیل شکل بستر تلماسه و افزایش ارتفاع آن منجر به ازدیاد تنش برشی بستر می‌شود. تنش برشی در بستر پوشیده از تلماسه با ارتفاع‌های یک، دو، سه و چهار سانتی‌متر بطور متوسط به‌ترتیب 39، 80، 141 و 146 درصد بیش از تنش برشی در بستر صاف بود. علاوه بر این، تنش برشی ناشی از شکل بستر برای بسترهای پوشیده از تلماسه‌های به ارتفاع یک، دو، سه و چهار سانتی‌متر، به‌طور متوسط به‌ترتیب 27/37، 43، 57/11 و 58/74 درصد از تنش برشی کل را شامل شد.
