احسان مقدسی
-
موانعی همچون پایه های پل می تواند در جریان آب ایجاد اغتشاش نموده و شکل طبیعی آن را برهم زند. با عبور جریان از این موانع در پایین دست آن ها اغتشاشی موسوم به ورتکس نوسانی ون کارمن ایجاد می شود. زمانی که فرکانس این ریزموج ها با فرکانس طبیعی معبر جریان برابر می شوند، پدیده ی تشدید حادث می شود که اگر دیواره های جریان مانند یک فلوم آزمایشگاهی ثابت باشد، این پدیده به صورت یک موج عرضی قابل مشاهده است. هدف از این پژوهش یافتن رابطه ای بین درصد استغراق موانع و خصوصیات موج می باشد. در مطالعه ی حاضر، 58 آزمایش در چهار مرحله آرایش های مختلف موانع انجام شد. دبی جریان در تمام آزمایش ها حدود 20 لیتر بر ثانیه ثابت بود و 121 عدد مانع استوانه ای به قطر 25 میلی متر به فاصله های طولی و عرضی 120 و 60 میلی متر استفاده شد. شرایط آزمایش ها به نحوی بود که در ابتدا به عنوان یک آزمایش مرجع، مشخصات موج و جریان را در مرحله ای که موج عرضی با حداکثر دامنه ی خود تشکیل می گردید، ثبت شدند و در مراحل بعدی با مستغرق نمودن استوانه ها به میزان درصدی از عمق جریان آزمایش مرجع، خصوصیات موج عرضی ایجاد شده بررسی شدند. درنهایت با استفاده از تحلیل ابعادی و نرم افزار آماری، رابطه ای به منظور برآورد دامنه نسبی موج پیشنهاد شد، همچنین داده های به دست آمده از رابطه ی پیشنهادی با داده های آزمایشگاهی مقایسه گردید.
کلید واژگان: امواج و نوسانات عرضی, جریان در کانال روباز, دامنه و فرکانس موج عرضی, موانع استوانه ایObstacles such as piers of a bridge inflow confuse and disturb its natural form. With passing the flow through these obstacle disturbances create downstream, called the Von Karman Street vortex shedding. When the frequency of the microwaves is equal to the natural frequency of the current approach, the resonance will form. If the flow walls are constant such as a flume, this phenomenon may see as a transversal wave. Actual examples of this phenomenon created near the bridge piers in a canal called the Delta Mendota, as well as in the New York canal around the I-84 Bridge (Schuster, 1967).Numerous people in this field have done research that mostly with variables such as channel width, shape, and placement of obstacles in the channel to study different wave characteristics, including its amplitude and frequency. Zima, L., and Ackermann (2002), Ghomeshi et al. (2007), Jafari et al. (2010), Meile et al. (2011), and Sarkar (2012) tried to find the maximum amplitude of the created wave by using obstacles with different diameters. Zhao et a. (2014) performed their experiments to measure the coefficient and tensile force created in the vicinity of obstacles while transmitting transverse waves. This study aimed to find a relationship between the percentage of obstacle immersion and wave characteristics.
Keywords: Transverse wave, oscillation, Open channel flow, Amplitude, frequency of the transverse wave, Cylindrical obstacles -
یک راه حل اساسی به منظور صرفه جویی در استفاده از سوخت های فسیلی و جلوگیری از ایجاد آلودگی های هوا، استفاده از توربین های آبی است. در این تحقیق نمونه ای از یک توربین هیدرودینامیکی که بتواند در جریان های با دبی و سرعت کم، تولید انرژی الکتریکی نماید پیشنهاد شده است. بعد از تحقیقات گسترده در زمینه ی تیوری مسیله، شکل سه بعدی پره های توربین در نرم افزار SOLIDWORKS طراحی و به عنوان ورودی وارد مدل FLOW-3D گردید. برای هریک از توربین ها با زاویه پره متفاوت و برای اعماق جریان متفاوت، تعامل بین سیال و پره ها برای تعیین توربینی که بیشترین سرعت زاویه ای و میزان گشتاور را پس از برخورد جریان ایجاد می کند، مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفت. فرضیه اساسی این تحقیق این است که توربینی که از طرفی بیشترین سرعت زاویه ای و میزان گشتاور را دارا بوده و از طرف دیگر بدون نوسان و جهش و عدم وجود تغییر جهت گشتاور می باشد، قطعا از توان بیشتری برخوردار است و بهینه حالت زاویه ی پره و شرایط جریان را دارد. تمامی توربین ها در جریان با دبی 20 لیتر بر ثانیه و با عمق 5 سانتی متر، بیشترین گشتاور و سرعت زاویه ای را داشتند و لذا از توان بهتری برخوردار بودند. بر این اساس استنباط گردید که مناسب ترین محل جهت راندمان بیشتر و دستیابی به توان بیشتر توربین، قرارگیری آن در نزدیکی سطح جریان است. همچنین توربین با زاویه ی پره ی 70 درجه ای در بین توربین هایی که پره ی مایل داشتند، با توجه به سرعت و میزان گشتاور پره ها، بهترین عملکرد و بازدهی را از خود نشان داد.کلید واژگان: توربین آبی, توربین گورلف, سرعت کم, کانال روباز, Flow-3DA fundamental solution to save fossil fuels and to avoid air pollution is using small water turbines. In this study, an example of a hydrodynamic turbine that can generate electricity in low-flow and low-velocity flows is proposed. After extensive research on the problem's theory, the 3D shape of the turbine blades was modelled in SOLIDWORKS software and introduced as an input in the FLOW-3D model. For each turbine with different blade angles and for different depths of flow, the interaction between the fluid and blades were evaluated and analyzed to determine the turbine that has the highest torque and angular velocity. The basic premise of this study is that the turbine, which has the maximum angular velocity and torque speed, without oscillation and mutation and without the changes of torque direction, certainly has more power and has the optimal blade angle and flow conditions. All turbines had the highest torque and angular velocity at a discharge of 20 and at the depth of 5 cm and therefore had more power. Accordingly, it was concluded that the most suitable location for greater efficiency and greater power of the turbine is its location near the flow surface. Also a turbine with a blade angle of 70 degrees had the best efficiency among the turbine blades with respect to the created torque and angular velocity.Keywords: Hydro Turbine, Gorolv Turbine, Low Speed, open channel, Flow-3D
-
در اثر برخورد جریان با موانع موجود در مسیر خود، پدیده گردابه ایجاد می شود. در صورت برابری بسامد گردابه های ایجادشده با بسامد نوسانات طبیعی، پدیده ی تشدید رخ داده و نوسانات سطحی عمود بر جریان با بیشترین دامنه موج به وجود می آید. در این تحقیق به منظور بررسی خصوصیات موج عرضی حاصل از گردابه منتشرشده از موانع، 135 مانع استوانه ای به قطر 20 میلی متر در 5 حالت مختلف در فلوم آزمایشگاهی چیده شدند. در مجموع 900 آزمایش انجام شد که متغیرهای آن دبی جریان، عمق متوسط جریان، شیب کانال و فواصل طولی و عرضی موانع بود. در هر آزمایش پس از تشکیل نوسانات عرضی، خصوصیات مربوط به آنها شامل دامنه و بسامد موج ضبط گردید. سپس متغیرهای موثر بر خصوصیات امواج عرضی و تاثیرات آن ها بر اعداد بی بعد دخیل بررسی شد. نتایج حاکی از آن بود با افزایش دبی جریان، حداکثر دامنه موج در اثر تشدید در عمق متوسط جریان بزرگتری رخ می دهد و مقدار آن نیز افزایش می یابد. همچنین در اکثر حالت ها با تغییر فاصله طولی بین موانع، روند تغییرات روشکو نسبت به افزایش اورسل در ابتدا صعودی و پس از رسیدن به یک محدوده ی خاص از عدد اورسل حالت معکوس به خود می گرفت؛ ضمن آنکه هرچه دبی جریان بیشتر می شد، سرعت تغییرات اورسل نسبت به روشکو کاهش می یافت. در نهایت با استفاده از آنالیز ابعادی و نرم افزار آماری، رابطه ای بین اعداد بی بعد روشکو با اورسل و فرود جریان برای هر یک از مدهای I و II پیشنهاد شد و صحت روابط با مجذور ضریب همبستگی بیش از 92/0 مورد تایید قرار گرفت.
کلید واژگان: تشدید, دامنه موج, گردابه, مانع استوانه ای, موج عرضیVortex is shed by flow collision with obstacles in its path. If the frequency of vortex shedding equals the frequency of natural oscillations of flow, resonance will be created and transverse oscillation perpendicular to flow with greatest wave amplitude will occur. In this study, in order to investigate the characteristics of the transverse wave caused by the vortex shedding of the obstacles, 135 cylinder barriers with a diameter of 20 mm in 5 different configurations were arranged in the laboratory flume. In total, 900 tests were carried out which variables were flow discharge, average flow depth, channel slope, longitudinal and transverse distance between obstacles. In each test, after the formation of transverse oscillations, their characteristics including amplitude and frequency of wave were recorded. Then, the effective variables on transverse wave characteristics and their effects on the involved dimensionless numbers were investigated. The results indicated whatever the flow discharge is increased, the maximum wave amplitude due to resonance occurs in larger average flow depth, which has more amount. Also by changing the longitudinal distance of obstacles, Roshko's changes relative to increasing of Ursell were ascending at the beginning and they were reversed after reaching a certain range of Ursell number; moreover, by increasing the flow discharge, the rate of Ursell changes relative to Roshko decreased. Finally, by using dimensional analysis and statistical software, the equations between Roshko with Ursell and Froude numbers were proposed for each of the modes I and II and the validation of equations were approved (R2= 0.92).
Keywords: Resonance, Wave amplitude, Vortex, Cylindrical barrier, transverse wave -
در اثر عبور و برخورد جریان با پوشش گیاهی، در بالادست گیاه ناحیه پرفشار و در پایین دست ناحیه کم فشار تشکیل می گردد. وجود این اختلاف فشار، موجب جدایی لایه ی مرزی و به دنبال آن تشکیل گردابه در پایین دست پوشش گیاهی می شود. با برابر شدن فرکانس انتشار ورتکس از پوشش گیاهی و فرکانس طبیعی مجرا، موج و نوسان سطحی ایستا در جهت عمود بر مسیر اصلی جریان تشکیل خواهد شد. در مجاری طبیعی در قسمت هایی که سرعت جریان کم است، احتمال رشد گیاهان زیاد است، بدین ترتیب همیشه جریانی آزاد در کنار جریانی که از میان گیاهان می گذرد وجود خواهد داشت. در تحقیق حاضر به مقایسه ی خصوصیات نوسانات سطحی و عرضی جریان ناشی از پوشش گیاهی (موانع صلب) در حالت های مختلفی که موانع درصدهای متفاوتی از عرض مجرا را پوشانده اند، پرداخته شده است. در این پژوهش 378آزمایش در یک کانال مستطیلی به طول 9متر و عرض 50سانتیمتر انجام شد. دبی جریان در آزمایش ها بین 5تا 15لیتر بر ثانیه متغیر بود. بررسی ها نشان داد که با افزایش درصد عرض پوشیده شده از موانع، نوسانات عرضی در عمق های بزرگتر تشکیل می گردد که دارای دامنه ی نوسان بزرگتری نیز هستند. همچنین در یک عمق جریان ثابت با افزایش درصد عرض پوشیده شده از موانع، دامنه ی نوسان افزایش پیدا نمود. در نهایت با استفاده از آنالیز ابعادی و تحلیل آماری، روابطی جهت پیش بینی دامنه ی نسبی نوسانات عرضی با دخالت درصد عرض پوشیده شده از موانع استخراج شد؛ همچنین صحت روابط پیشنهادی با داده های آزمایشگاهی مورد تایید قرار گرفت.کلید واژگان: جریان در کانال روباز, پوشش گیاهی صلب, انتشار ورتکس, نوسانات عرضی, خصوصیات نوسانات سطحیBy passing and strike flow with vegetation, pressure area in upstream of plant and low pressure area in its downstream is formed. The pressure difference created in this way triggers separation of the boundary layer and consequently formation of vortices downstream of vegetation. When the frequency of vortex rooted from vegetation becomes equal to the natural frequency of the channel, transverse stationary surface waves are generated. In natural channels in areas where the flow rate is on the wane, the probability of growing plants is on the rise, incontrovertibly there is a free flow beside a flow passing through the plants.
In this study, the characteristics of the surface transverse oscillations caused by vegetation, introduced as rigid barriers, were investigated under different configurations of barriers and over a range of width percentage covered by obstacles (WPO). Totally, 378 experimental tests were conducted in a rectangular channel of 9 m length and 50 cm width. The variables studied included flow discharge, flow velocity and WPO. Moreover, flow discharges were ranged from 5 to 15 liters per second. It is shown that, as long as WPO increases, transverse oscillation are formed at larger depths, which also have a larger oscillation amplitude. For a certain flow depth, increasing WPO results in growth of oscillation amplitudes. Based on dimensional analysis, regression relationships were extracted to predict the relative amplitude of transverse oscillations as a function of WPO, among other affecting parameters. Overall, the empirical equations proposed in this study were found to reproduce experimental results with acceptable accuracy.Keywords: Open channel Flow, Rigid vegetation, Vertex shedding, Transverse oscillation, Surface oscillations characteristics -
ادبیات چند صدایی و نمایشنامه با بررسی مهاجران از اسلاومیر میروژک
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.