Title of article :
Impact of the Confluence Angle on Flow Field and Flowmeter Accuracy in Open Channel Junctions
Author/Authors :
Sharifipour, M Department of Civil Engineering - Razi University, Kermanshah, Iran , Bonakdari, H Department of Civil Engineering - Razi University, Kermanshah, Iran , Zaji, A. H Department of Civil Engineering - Razi University, Kermanshah, Iran
Pages :
9
From page :
1145
To page :
1153
Abstract :
Open channel junction is one of the most common hydraulic structures that are used in various practical situations such as sewer, drainage, and flood control systems. Knowing the fluid flow behavior, is one of the most important topics in designing the efficient open channel junctions. The complexity and deviation of flow in the junction’s zone disrupts the proper functioning of the flowmeter devices which are located in the cross section and causing error in their measurements. Various three-dimensional Computational Fluid Dynamic (CFD) models were developed in this paper in order to study in the velocity field and flowmeter accuracy of junctions in different hydraulic conditions and confluence angles. The results showed that by increasing the confluence angle, the junction’s downstream flow becomes more complicated, and consequently, the difference between the flowmeter measured discharge values and the real discharge value becomes greater. For the junction with 30° confluence, the flowmeter discharge prediction error is equal to 2 and 6.45% in the junction’s upstream and downstream, respectively. These values increase to 6 and 38.65% for the junction’s upstream and downstream with 90° confluence, respectively.
Farsi abstract :
تقاطع ها يكي از مهم ترين سازه هاي هيدروليكي هستند كه براي شرايط كاربردي متفاوتي نظير، مجاري فاضلابرو، زه كشي و سيستم هاي كنترل سيلاب بكار مي روند. شناخت رفتار جريان سيال يكي از مهمترين مسايل در طراحي تقاطع ها در كانال هاي روزباز مي باشد. پيچيدگي و انحراف جريان در ناحيه نزديك تقاطع ها، كاركرد وسايل اندازه گيري جريان كه در آن ناحيه قرار دارند را مختل كرده و موجب ايجاد خطا هاي بزرگ در مقادير اندازه گيري مي شود. در اين مطالعه بمنظور مطالعه ميدان سرعت و بررسي دقت اندازه گيري وسايل اندازه گيري جريان در تقاطع ها در شرايط مختلف هيدروليكي و زواياي متفاوت، مدل هاي سه بعدي ديناميك سيالات محاسباتي متفاوتي طراحي شده است. نتايج بدست آمده نشان مي دهد كه با افزايش زاويه تقاطع، رفتار هيدروليكي جريان در پايين دست پيچيده تر مي شود و در نتيجه اختلاف بين مقادير دبي اندازه گيري شده و مقدار واقعي دبي عبوري بيشتر مي شود. براي تقاطع با زاويه 30 درجه، مقدار خطاي نسبي دبي اندازه گيري شده و واقعي مساوي 2 و 6.5 درصد به ترتيب در بالادست و پايين دست مي باشد. براي زاويه 90 درجه اين مقادير به 6 و 38.65 درصد در بالادست و پايين دست تقاطع مي رسد.
Keywords :
CFD , Confluence angle , Flow field , Flowmeter , Open channel junction
Journal title :
Astroparticle Physics
Serial Year :
2015
Record number :
2406991
Link To Document :
بازگشت