محاكاة عددية لتقدير تبديد الطاقة فوق أنواع مختلفة من المطافح المدرجة وتقييم أداءها عن طريق الشبكة العصبية الاصطناعية
الشريط الجانبي للمقالة
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
هذا البحث اعتمد على استخدام برنامج (Flow -3D) لدراسة تبديد الطاقة للمطافح المتدرجة ذات عتبات مختلفة الاشكال في نهاية الدرجة. وتستند الدراسة إلى ثلاثة نماذج،
النموذج الأول يحتوي على عتبة مستطيلة في نهاية جميع الدرجات، ويحتوي النموذج الثاني على عتبة مستطيلة بين درجة واخرى، اما النموذج الثالث يحتوي على عتبة مثلثة
في نهاية جميع الدرجات. لكل نموذج من هذه النماذج ثلاثة متغيرات مختلفة متمثلة بالميل والارتفاع للمطفح المتدرج وعدد الدرجات، وأربعة قيم مختلفة للتصريف. ليكون
بذلك العدد الإجمالي للتجارب إلى ) 324 ( تجربة . أظهرت النتائج التحليلية أن النموذج ) 3 ( هو أعلى تبديد للطاقة لكل قيم التصريف. كما تم ايجاد معادلات رياضية لمعرفة قيم
التبديد بالطاقة لكل من هذه النماذج. بالإضافة الى انه تم اعتماد الشبكة العصبية الاصطناعية لإثبات دقة وكفاءة النتائج التحليلية والتي اظهرت بمعدلات عالية من التوافق ولقيم
معامل التحديد للنموذج ) 1 ( والنموذج ) 2 ( والنموذج ) 3 ( والتي تساوي ) 93.47 ٪( و ) 88.20 ٪( و ) 86.00 ٪( على التوالي. أيضا تم خلال الشبكة العصبية الاصطناعية
تحديد العوامل الأكثر تأثيرا على تبديد الطاقة، حيث ان رقم فرود اللابعدي كان أعلى تأثير على تبديد الطاقة للنماذج ) 2 ( و ) 3 (، في حين أن المعامل ) b/ks ( هو الاعلى تأثيرا
للنموذج ) 1 .)
المقاييس
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
THIS IS AN OPEN ACCESS ARTICLE UNDER THE CC BY LICENSE http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
##plugins.generic.plaudit.displayName##
المراجع
Rassaei M, Rahbar S. Study and comparison of the rate of energy dissipation in stepped overflows before and after hydraulic jump using laboratory model. IOSR Journal of Engineering 2014; 4: 30-33. DOI: https://doi.org/10.9790/3021-04653033
Roshan R, Azamathulla H, Marosi M, Sarkardeh H, Pahlavan H, Ab Ghani A. Hydraulics of stepped spillways with different numbers of steps. Dams and Reservoirs 2010; (3): 131–136. DOI: https://doi.org/10.1680/dare.2010.20.3.131
Al- Husseini TR. Experimental study of increasing energy dissipation on stepped spillway. Journal of Kerbala University 2015; 13: 87-100.
Shahheydari H, Nodoshan EJ, Barat R, Moghadam MA. Discharge coefficient and energy dissipation over stepped spillway under skimming flow regime. KSCE Journal of Civil Engineering 2014: 1-9. DOI: https://doi.org/10.1007/s12205-013-0749-3
Irzooki RH, Mohammed JR, Ameen AS. Computational fluid dynamics modeling of flow over stepped spillway. Tikrit Journal of Engineering Sciences 2016; 23: 1-11. DOI: https://doi.org/10.25130/tjes.23.3.01
Patil LG, Jadhav SS. Performance evaluation of stepped spillway under nappe flow condition. International Advanced Research Journal in Science, Engineering and Technology 2017; 4: 111-114. DOI: https://doi.org/10.17148/IARJSET.2017.4126
Vosoughifar HR, Dolatshah A, Shokouhi SK, Nezhad SR. Evaluation of fluid flow over stepped spillways using the finite volume method as a novel approach. Journal of Mechanical Engineering 2013; 59: 301-310. DOI: https://doi.org/10.5545/sv-jme.2012.669
Chakib B, Mohammed H. Numerical simulation of air entrainment for flat-sloped stepped spillway. Journal of Computational Multiphase Flows 2015; 7: 33-41. DOI: https://doi.org/10.1260/1757-482X.7.1.33
Hamedi A, Ketabdar M. Energy loss estimation and flow simulation in the skimming flow regime of stepped spillways with inclined steps and end sill: A numerical model. International Journal of Science and Engineering Applications 2016; 5: 399- 407. DOI: https://doi.org/10.7753/IJSEA0507.1006
Roushangar K, Akhgar S, Salmasi F, Shiri J. Modeling energy dissipation over stepped spillways using machine learning approaches. Journal of Hydrology 2014; 508: 254–265. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.10.053
Al-Shukur AK, Al-Khalaf SH, Al-sharifi IM. Study of optimum safe hydraulic design of stepped spillway by physical models. International Journal of Scientific & Engineering Research 2014; 15: 1356- 1365.
Khalaf RM, Irzooki RI, Shareef SJ. Flow characteristics and energy dissipation over traditional and stepped spillway with semicircular crest. International Journal of Civil & Environmental Engineering 2014; 14: 13-26.
Al- Husseini TR. A Novel experimental work and study on flow and energy dissipation over stepped spillways. Journal of Babylon University-Engineering Sciences 2016; 24 (4): .
Abdul-Mehdi TR, Al- Mussawy HA, Al-Madhhachi AT. A laboratory study attempt of flow and energy dissipation in stepped spillways. Journal of Engineering 2016; 22: 48-64.
Maatooq JS. Kinetic energy dissipation on labyrinth configuration stepped spillway. Tikrit Journal of Engineering Sciences 2016; 23: 12-24. DOI: https://doi.org/10.25130/tjes.23.3.02
Jahad UA, Al-Amery R, Chua LH, Das S. Energy dissipation and geometry effects over stepped spillways. International Journal of Civil Engineering and Technology 2016; 7: 188–198.
Kurukji EM. Experimental Study for Improving the performance of Stepped Spillway using an Obstructions”, Al-Rafidain 2012; 20: 83-93. DOI: https://doi.org/10.33899/rengj.2012.47255
Al-Shukur AK, Al-Khalaf SK, Al-sharifi IM. Flow characteristics and energy dissipation losses in different configurations of steps of stepped spillway. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology 2014; 3: 8823-8832.