Zastosowanie programu CFD Fluent do obliczeń charakterystyk turbulencji strumienia w dolnym stanowisku jazu

• Autorzy: Urbanski J. , Siwicki P.

Warianty tytułu

EN

Application of CFD Fluent program to calculations of turbulence characteristics in downstream of weir

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule porównano wyniki pomiarów i obliczeń prędkości oraz intensywności turbulencji strumienia w dolnym stanowisku jazu. Doświadczenia przeprowadzono na modelu budowli z wypływem wody spod zasuwy, niecką do rozpraszania energii i poziomym umocnieniem dna za wypadem. Piony pomiarowe rozmieszczone były w osiowej płaszczyźnie koryta wzdłuż strumienia w dolnym stanowisku. Pomiary prędkości wykonano nad płaskim, poziomym, nierozmywalnym dnem oraz nad rozmytym w określonym czasie, a następnie odpowiednio ustabilizowanym dnem za umocnieniem. Do pomiarów wykorzystano sondę PEMS rejestrującą chwilowe wartości poziomych składowych wektora prędkości. Wyniki pomierzonych charakterystyk turbulencji porównano z obliczonymi programem CFD Fluent, służącym między innymi do modelowania przepływów cieczy [Fluent 2001]. Obliczenia przeprowadzono za pomocą dostępnego w programie modelu k-ε standard. Uzyskano zadowalającą zgodność wyników pomiarów i obliczeń.

EN

The paper describes a comparison measured results and calculated velocity and turbulence intensity in downstream of weir. Investigations were conducted on model of the tired construction with outflow over gate, stilling pool and horizontal protection behind apron. Measure section were located on axial plane of channel. Measurements of velocity were executed on flat, horizontal bed and eroded bed. To measurements was used PEMS probe of registering temporary horizontal component value of vector of velocity. Results of measured characteristics of turbulence was compared from calculated by CFD Fluent program. To calculation model k-ε standard was used. Results obtained using these models were examined. In general, flowfields, velocities and turbulence predicted by FLUENT showed close agreement with relevant experimental results.

Słowa kluczowe

PL

budowle wodne; jazy; przeplyw wody; badania modelowe; turbulencja; rozmycie lokalne; rozmycie dna; modelowanie; program CFD Fluent

• Wydawca: -
• Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Rocznik: 2007
• Numer: 4/2
• Opis fizyczny: s.201-209,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Urbanski J.

• Katedra Inżynierii Wodnej i Rekultywacji Środowiska, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.Nowoursynowska 166, 02-787 Warszawa

autor

Siwicki P.

Bibliografia

• Błażejewski R. Wstęp do badań empirycznych. Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Poznaniu, Poznań 1999.
• Błażejewski R., Zawadzki P. Local scour in non-uniform bed material below a horizontal solid apron. Arch. of Hydro-Engin. and Envinronmental Mech. Vol. 48, no. 1, 2001.
• Čertousov M. D. Gidravlika - specjalnyj kurs. Gosudarstvennoje Energetičeskoje Izdatelstvo, Moskva–Leningrad 1962.
• Dąbkowski Sz. L., Skibiński J., Żbikowski A. Hydrauliczne podstawy projektów wodnomelioracyjnych. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1982.
• Dąbkowski Sz. L., Urbański J. Intensywność turbulencji strumienia za odskokiem hydraulicznym, Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, Zeszyt 1 (28), Wyd. SGGW 2004.
• Fluent 6.0 User’ Guide. Fluent Inc. 2001.
• Kališ J., Diminution de la turbulence derriere le ressaut. Rapport 111 IX Congres de IAHR, Dubrownik 1961.
• Kiselev P. G., Spravočnik po gidravličeskim rasčetam, Energia, Moskva 1974.
• Popova K. S., Issledowanie kinematičeskoj struktury potoka na risbermie i v jame razmyva za vodoslivnymi plotinami na niesviaznych gruntach. Izviestia VNIIG, 1970, t. 94.
• Popova K. S. Rasčet izmenenia głubiny mestnych razmyvov za plotinami vo vremeni, Izviestia VNIIG, 1985, t. 119.
• Rajaratnam N. Turbulent jet. Elsevier Scientific Publishing Co., Amsterdam, The Netherlands 1976.
• Rajaratnam N., Berry B. Erosion by circular turbulent wall-jet. J. Hydr. Res. 15(3), 1977.
• Rosiinski K., I., Hydraulic of scouring pits. Chapter 2 z Problems of river runoff control, Acad. Sci. USSR. Section for Scientific Study of Water Engineering Problems 1961.
• Urbański J. Mechanizm tworzenia się rozmyć za jazem w świetle eksperymentalnych badań modelowych. Rozprawa doktorska. Wydział Inżynierii i Kształtowania Środowiska, SGGW, Warszawa 2003.
• Urbański J. Związek charakterystyk turbulencji strumienia z głębokością rozmycia za jazem, Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, Zeszyt 506, Kształtowanie Środowiska, 2005.
• Wu S., Rajaratnam N. Transition from hydraulic jump to open channel flow. Journal of Hydraulic Engineering. Vol. 122, No 9, 1996.