Beta
310315

EVALUATING FLOW 3D'S ACCURACY IN PREDICTING HYDRAULIC CHARACTERISTICS OF CIRCULAR SPILLWAYS

Article

Last updated: 24 Dec 2024

Subjects

-

Tags

-

Abstract

Spillways are among the most important hydraulic structures and have the greatest impact on flood control systems. Circular spillways are often used in narrow valleys and with earth dams. Previous studies have focused on this type of spillway due to its sensitivity and importance. One of the most crucial elements affecting a circular spillway's performance is its discharge coefficient. This coefficient gauge shows how effectively a spillway can move water over a range of dimensions. In this research, we established a physical model in the Irrigation and Hydraulics Laboratory. Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Al-Azhar University, Cairo. Twenty laboratory experiments were conducted and their measurements were taken and compared with the results obtained from the numerical model that was generated by Flow 3D software. The purpose of the comparison is to validate the numerical model, which can be used to predict the hydraulic characteristics of circular spillways in the future based on the results, It was clear that the numerical model is highly efficient, with an average error rate of no more than 10% in calculating the water height above the spillway crest and no more than 12% in measuring the discharge coefficient. So, the numerical simulation in the flow 3D software is capable of simulating flow over a circular spillway.   المفيضات الدائرية هي من بين أهم المنشآت الهيدروليكية ولها تأثير كبير على أنظمة مواجهة الفيضانات. وتستخدم غالبًا االمفيضات الدائرية في الأودية الضيقة ومع السدود الترابية. ركزت الدراسات السابقة على هذا النوع من السدود بسبب حساسيته وأهميته. ومن بين العناصر الأكثر حساسية التي تؤثر على أداء المفيضات الدائرية هو معامل التصريف. يقيس هذا المعامل فعالية المفيض لنقل المياه عبر مجموعة من الأبعاد. في هذا البحث، أنشأنا نموذجًا فيزيائيًا في مختبر الري والهيدروليكا، قسم الهندسة المدنية، كلية الهندسة، جامعة الأزهر، القاهرة. تم إجراء عشرين تجربة في المختبر وتم قياس قياساتها ومقارنتها بالنتائج التي تم الحصول عليها من النموذج العددي الذي تم إنشاؤه بواسطة برنامج (Flow 3D). الهدف من المقارنة هو التحقق من صحة النموذج العددي، الذي يمكن استخدامه لتوقع الخصائص الهيدروليكية للمفيضات الدائرية في المستقبل. استنادًا إلى النتائج، أصبح من الواضح أن النموذج العددي فعال للغاية، بمعدل خطأ متوسط لا يتجاوز 10٪ في حساب ارتفاع الماء فوق قمة المفيض ولا يتجاوز 12٪ في قياس معامل التصريف. لذلك، فإن المحاكاة العددية في برنامج Flow 3D قادرة على محاكاة تدفق الماء عبر السدود الدائرية.

DOI

10.21608/auej.2023.310315

Keywords

Circular spillway, Discharge coefficient of the spillway, Shape of the spillway crest, FLOW3D المفيضات الدائرية، معامل التصرف، نموذج طبيعي، نموذج رقمي عددي، الخصائص الهيدروليكيه، قمة المفيض، Flow 3d sofware

Authors

First Name

Anani

Last Name

Anani

MiddleName

Eid

Affiliation

Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Al-Azhar University, Cairo, Egypt

Email

anani.eid.anani@azhar.edu.eg

City

Cairo

Orcid

0000-0001-7397-9676

First Name

Anas

Last Name

El-Molla

MiddleName

M.

Affiliation

Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Al-Azhar University, Cairo, Egypt

Email

-

City

Cairo

Orcid

-

First Name

Amir

Last Name

Mobasher

MiddleName

M.

Affiliation

Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Al-Azhar University, Cairo, Egypt

Email

-

City

Cairo

Orcid

-

First Name

Mamdouh

Last Name

Dardeer

MiddleName

A.

Affiliation

Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Al-Azhar University, Cairo, Egypt

Email

-

City

Cairo

Orcid

-

First Name

Ahmed

Last Name

Mahmoud

MiddleName

H.

Affiliation

Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Al-Azhar University, Cairo, Egypt

Email

-

City

Cairo

Orcid

-

Volume

18

Article Issue

68

Related Issue

42689

Issue Date

2023-07-01

Receive Date

2023-07-30

Publish Date

2023-07-01

Page Start

515

Page End

528

Print ISSN

1687-8418

Online ISSN

3009-7622

Link

https://jaes.journals.ekb.eg/article_310315.html

Detail API

https://jaes.journals.ekb.eg/service?article_code=310315

Order

310,315

Type

Original Article

Type Code

706

Publication Type

Journal

Publication Title

Journal of Al-Azhar University Engineering Sector

Publication Link

https://jaes.journals.ekb.eg/

MainTitle

EVALUATING FLOW 3D'S ACCURACY IN PREDICTING HYDRAULIC CHARACTERISTICS OF CIRCULAR SPILLWAYS

Details

Type

Article

Created At

24 Dec 2024