NUMERICAL ANALYSIS OF SEDIMENT TRANSPORT IN SEWER PIPE

[admin]

    NUMERICAL ANALYSIS OF SEDIMENT TRANSPORT IN SEWER PIP

H. Bonakdari, I. Ebtehaj and H. Azimi

 

Abstract    The efficiency and economical performance of sewer systems is an essential issue in urban drainage. The need for sewers to carry sediment has been recognized for many years. One of the main problems in designing sewerage systems is the sediment deposition. Sedimentation in sewers occurs regularly according to the alternating natural flow. The present study investigates the hydraulic characteristics of flow in channels with a circular cross section with different bed slope and their effects on sediment transport capacity by use of 3D numerical simulation of flow field with ANSYS-CFX software. It studies hydraulic features of the flow passing through a circular channel in a two or three phase conditions. Self-cleansing velocity and volumetric sediment concentration in various Froude numbers were compared by lab outcomes to validate the results of numerical model. Results of numerical simulation indicate a proper adaptation of numerical and experimental models. Longitudinal velocity counters obtained by numerical simulation are compared in two or three phase flows.

 

 

Keywords    Sediment transport; Non-deposition; Numerical Analysis; ANSYS-CFX                                                                 

چکیده    عملکرد موثر و اقتصادی سیستم­های فاضلاب یکی از مسائل مهم در زهکشی شهری به حساب می­آید. استفاده از سیستم­های فاضلاب به منظور انتقال رسوب از سال ها پیش مورد توجه بوده است. یکی از مشکلات اساسی در طراحی این سیستم­ها، ته نشینی رسوب در بستر کانال است. رسوبگذاری با توجه به جریان متناوب طبیعی اتفاق می افتد. در این مطالعه مشخصات هیدرولیکی جریان در کانال دایره ای با شیب­های مختلف و اثر آن بر روی ظرفیت انتقال رسوب با استفاده از شبیه­سازی سه بعدی میدان جریان با استفاد ه از ANSYS-CFX بررسی می­شود. در این شبیه­سازی عددی از مدل آشفتگی k-ε استاندارد استفاده شده و مشخصات هیدرولیکی جریان عبوری از داخل یک کانال دایروی در شرایط دو و سه فازی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور اعتبار سنجی نتایج مدل عددی سرعت خودشویی و غلظت حجمی رسوب در عدد فرودهای مختلف با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج حاصل شبیه­سازی عددی نشان دهنده انطباق مناسب مدل عددی با مدل آزمایشگاهی است. در ادامه کانتورهای سرعت طولی شبیه­سازی شده در جریان­های دو و سه فازی با یکدیگر مقایسه شده است. همچنین پروفیل­های سرعت در دو حالت جریان دو و سه فازی و تغییرات تراز بستر کانال مورد مطالعه قرار گرفته است.

Hidden Content

Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.

Hidden Content

Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.

Hidden Content

Give reaction or reply to this topic to see the hidden content.