IMPACT OF THE CONFLUENCE ANGLE ON FLOW FIELD AND FLOWMETER ACCURACY IN OPEN CHANNEL JUNCTIONS

[admin]

IMPACT OF THE CONFLUENCE ANGLE ON FLOW FIELD AND FLOWMETER ACCURACY IN OPEN CHANNEL JUNCTIONS

M. Sharifipour, H. Bonakdari and A. H. Zaji

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.                                                             

Keywords    CFD, Confluence angle, Flow field, Flowmeter, Open channel junction                                                                 

چکیده    تقاطعها یکی از مهمتریت سازه های هیدرولیکی هستند که برای شرایط کاربردی متفاوتی نظیر، مجاری فاضلابرو، زه کشی و سیستم های کنترل سیلاب بکار می روند. شناخت رفتار جریان سیال یکی از مهمترین مسایل در طراحی تقاطع ها در کانال های روزباز می باشد. پیچیدگی و انحراف جریان در ناحیه نزدیک تقاطع ها، کارکرد وسایل اندازه گیری جریان که در آن ناحیه قرار دارند را مختل کرده و موجب ایجاد خطا های بزرگ در مقادیر اندازه گیری می شود. در این مطالعه بمنظور مطالعه میدان سرعت و بررسی دقت اندازه گیری وسایل اندازه گیری جریان در تقاطع ها در شرایط مختلف هیدرولیکی و زوایای متفاوت، مدل های سه بعدی دینامیک سیالات محاسباتی متفاوتی طراحی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزایش زاویه تقاطع، رفتار هیدرولیکی جریان در پایین دست پیچیده تر می شود و در نتیجه اختلاف بین مقادیر دبی اندازه گیری شده و مقدار واقعی دبی عبوری بیشتر می شود. برای تقاطع با زاویه 30 درجه، مقدار خطای نسبی دبی اندازه گیری شده و واقعی مساوی 2 و 6.5 درصد به ترتیب در بالادست و پایین دست می باشد. برای زاویه 90 درجه این مقادیر به 6 و 38.65 درصد در بالادست و پایین دست تقاطع می رسد.                                                                     

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.