مطالعۀ عددی آب‌شستگی جت ریزشی آزاد

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

• خسرو حسینی ¹
• حامد نوخاسته ¹
• حجت کرمی ¹
• سید امین سلامتیان ²

¹ دانشگاه سمنان

² موسسه غیرانتفاعی آل طه

10.22067/civil.v28i2.36669

چکیده

بررسی پدیدۀ آب‌شستگی پایین دست جت ریزشی پیچیده است و عوامل متعدد از جمله مشخصات جریان و رسوب و هم‌چنین هندسۀ مجرای عبور جریان بر آن تأثیر گذار است. در تحقیق حاضر، مدل‌سازی عددی آب‌شستگی ناشی از جت ریزشی از یک نمونۀ آزمایشگاهی، توسط نرم‌افزار SSIIM2 صورت گرفته است. مقدار زبری، مدل انتقال رسوب و مدل آشفتگی با استفاده از آزمون های ضریب تعیین و میانگین قدرمطلق خطا واسنجی گردیده است. نتایج مدل‌سازی عددی نشان داد که با افزایش عدد فرود جریان، عدد فرود مصالح و ارتفاع ریزش، عمق آب‌شستگی افزایش می‌یابد

کلیدواژه‌ها

• آب‌شستگی
• مدل عددی
• SIIM، عدد فرود مصالح
• جت ریزشی
• ارتفاع ریزش

---

عنوان مقاله [English]

Free Impinging Jets Scouring, Using Numerical Model

نویسندگان [English]

• Khosrow Hosseini ¹
• Hamed Nokhasteh ¹
• Hojat Karami ¹
• S_ Amin Salamatian ²

¹ Semnan University.

² Civil Engineering Faculty, All-e Taha University.

چکیده [English]

Investigation on local scour phenomenon downstream of impinging jets is very complicated. Different parameters such as geometry of stream, characteristics of flow and sediments have great influences on the scour phenomenon. The present study is preceded to numerical modeling of scouring by impinging jet via SSIIM 2 model founded on a physical model tests. The numerical model is calibrated for roughness coefficient, turbulence model and the bed load sediment transport function by using the coefficient of determination and the mean absolute error. Effects of Froude number, densimeteric Froude number and drop height on scouring by impinging jet were investigated. The results indicate that the maximum scour depth increases by increasing Froude number; densimeteric Froude number and drop height.

کلیدواژه‌ها [English]

• Scouring
• Numerical Modeling SSIIM
• Densimetric Froude Number
• Impinging Jet
• Drop height

مراجع

Stein, O,R. and Julien, P.Y., "Sediment concentration below free overfall", Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 9, pp. 622-624, (1994).

2. Abida, H. and Townsend, R.D., "Local scour downstream of box-culvert outlets", Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 3, pp. 425-440, (1991).

3. Westrich, B., Kobus, H., "Erosion of uniform sand bed by continuous and pulsating jet", Proceedings of IAHR ccongress, No. 1(A13), Istanbul, (1973).

4. Martins, R., "Contribution to the knowledge on scour action of free jets on rocky river beds", 11th Inter, Comm, on large dams, IIQ41. R44, (1973).

5. Jaeger, C. h., "Uber die ahnlichkeit bei flussbaulichen modellversuchen", Wasserwirtschaft und wassertechnik, No. 23/27, (1973).

6. Ghodsian, M., Melville, B. and Tajkarimi, D., "Local scour due to free overfall jets", Journal of Water Management, Vol. 4, pp. 253-260, (2006).

7. محبوبی، ا.، "اثر قطر مصالح بر میزان آب‌شستگی ناشی از جت های ریزشی آزاد"، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت، (1375).

8. Mercier. F., Bonelli, S., Anselmet, F. and Pinettes, P., "On the numerical modelling of the Jet Erosion Test", 6th International Conference on Scour and Erosion, Paris, (2012).

9. Wanyun, X., Wenxin, H. and Zhongdong, Q., "Numerical simulation of sediment erosion by submerged plane turbulent jets", 9th International Conference On Hydrodynamics, shanghai, (2010).

10. Olsen, N.R.B., "SSIIM User's Manual for Version 1 and 2", (2011).

11. سلامتیان، س.ا.، "بررسی نرخ آب‌شستگی پایین‌دست جت‌های ریزشی در مصالح یکنواخت"، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، (1385).

12. Chen, J.Y., Ming, Y. and Hong, Y.M., "Characteristics of check dam scour hole by free over-fall flow", Journal of the Chinese Institute of Engineers, Vol. 6, pp. 673-680, (2001).

13. Van Rijn, L.C., "Mathematical modeling of morphological processes in the case of suspended sediment transport", Delft Hydr, Communication, No. 382, (1987).

14. Engelund, F. and Hansen, E., "A Monograph on Sediment Transport in Alluvial Streams", Teknisk Forlag, Copenhagen, Denmark, (1972).

15. Einstein, H.A. and Chien, N., "Effects of Heavy Sediment Concentration near the Bed on Velocity and Sediment Distribution", U.S. Army Corps of Engineers, Missouri River Division Sediment Series No. 8, (1955).

16. Wu, W., Rodi, W. and wenka, T., "3D Numerical Modeling of Flow and Sediment Transport in Open Channels", J. Hydr. Engrg, ASCE Vol. 1, pp. 4-15, (2000).