پایان‌نامه

بررسی آزمایشگاهی دینامیک جریان غلیظ بر روی سطوح زبر

چکیده

برای جلوگیری از ورود رسوبات و تخلیه آنها از مخازن سدها روش های رسوب زدایی مختلفی وجود دارد، اما بدلیل هزینه نسبتا زیاد، در غالب موارد سعی می شود با استفاده از نیروی هیدرودینامیکی آب، رسوبات ریزدانه خارج شوند. یکی از این روش ها، خارج کردن رسوبات حاصل از جریانهای سیلابی، با استفاده از دینامیک جریان غلیظ است. جریانهای غلیظ یکی از مهمترین پدیده ها در ایجاد فرآیندهای رسوبی (انتقال، توزیع و رسوبگذاری ذرات) در مخازن سدها است که شناسایی و بررسی پارامترهای موثر بر این نوع جریان ها بسیار حائز اهمیت است. در این تحقیق به بررسی اثر زبری کف بر روی مشخصه های حرکتی جریان های غلیظ پرداخته شده است. در جریان های غلیظ زبری بستر از ترکیب دو مکانیزم باعث کاهش در سرعت و پخش جریان غلیظ می شود. سیال محیطی بین عناصر زبری نوعی مکانیسم ورود جریان غلیظ ایجاد می کند که باعث کاهش دانسیته و درنتیجه شار شناوری می شود. این کاهش در شار شناوری باعث کاهش سرعت پیشروی جریان غلیظ در مقایسه با سطوح صاف می شود. همچنین وجود زبری در مرز بین بستر و جریان غلیظ باعث افزایش تنش برشی و به طور محسوس کاهش سرعت جریان می شود. در این تحقیق با انجام یک سری آزمایشات جریان غلیظ نمکی در آزمایشگاه مدلهای فیزیکی دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، دینامیک جریان غلیظ بر روی سطوح زبر مورد مطالعه قرار گرفت و اثر توام آن با دیگر خصوصیات جریان بررسی شد. به منظور بررسی اثر زبری کف به عنوان عاملی موثر در برابر سرعت پیشروی جریان و شکل گیری توزیع سرعت در دو بخش جت و دیواره یک سری آزمایشات جریان غلیظ بر روی سطوحی با اندازه زبری 0، 4، 5/7، 12 و 15 میلیمتر انجام شد. جریان غلیظ نمکی با 3 دبی ورودی 7/0، 1 و 3/1 لیتر بر ثانیه و سه غلظت اسمی 10، 16 و 20 گرم بر لیتر ایجاد گردید. همچنین به منظور بررسی تاثیر توام شیب و زبری آزمایشات در محدوده شیب های 0 تا 2/2 درصد صورت پذیرفت. بر اساس نتایج بدست آمده در محدوده شیب کمتر از 2/2 درصد سرعت پیشروی جریان بر روی سطوح زبر به شکل قابل ملاحظه ای کاهش یافته و به طور متوسط حدود 20? کمتر از مقدار آن بر روی سطوح صاف است. در این تحقیق رابطه ای برای تخمین سرعت پیشروی جریان غلیظ براساس پارامترهای بی بعد مورد بررسی ارائه شد. در بررسی توزیع سرعت در بدنه جریان غلیظ نتایج نشان می دهد که ارتفاع محل سرعت حداکثر در پروفیل سرعت در بدنه جریان غلیظ، با افزایش زبری کف افزایش یافته و ضرایب معادلات توزیع سرعت بدنه جریان غلیظ در دو بخش دیواره و جت تغییر می کند. نتایج حاصل از بررسی شدت اختلاط سیال محیطی به بدنه جریان نشان می دهد که، در محدوده اعداد ریچاردسون بالاتر از یک (رژیم جریان زیربحرانی) تاثیر افزایش زبری بر روی شدت اختلاط سیال محیطی به بدنه جریان غلیظ غیرقابل ملاحظه بوده و از روند مشخصی پیروی نمی کند.

اساتید راهنما و مشاور

سید حبیب موسوی جهرمی، مهدی قمشی، محمود بینا

پایان‌نامه‌های مشابه

  • دینامیک یک قطره روی سطوح جامد

    پایان‌نامه۲۰۱۲وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زنجان - دانشکده علومرقیه شیری

    وقتی قطره روی سطح جامد قرار می گیرد, دو نوع رژیم تعادلی مجزا به وجود می آید: ترکنندگی کامل که در این وضعیت زاویه تماس قطره با سطح جاد صفر است و ترکنندگی نسبی که در آن زاویه تماس قطره با سطح جامد مخالف صفر است. اندازه زاویه تماس به وسیله رابطه یانگ به دست می آید. در حالت تعادل نیر

  • تحلیل و مدلسازی منیپولیشن نانو ذرات بر روی سطوح زبر بر پایه مدل های اصطکاکی مقیاس نانو با استفاده از نانوربات afm

    پایان‌نامه۲۰۱۳وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده مهندسی فناوریهای نوینمهدی خوارزمی

    میـکرو/نانـو رباتیـک یا منیپولیشـن نانو ذرات توسـط afm (میکروسـکوپ نیرویـی اتـمی) یکی از راهکارهای مهم برای جابجایی کنتـرل شده ی اتم ها و مولکـول ها و مونتـاژ آنها جهـت ساخـت ابزارهای میکرو/نانو متری مـی باشد. مدل سـازی دقیق منیپولیشـن مسـتلزم شناسایی کامل نیـروهای وارد بر سیستم

  • بررسی آزمایشگاهی اثر مشترک زبری و مانع روی کنترل جریان غلیظ

    پایان‌نامه۲۰۱۴وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهوازمهدی دریائی

    در سرتاسر دنیا بخش عظیمی از حجم مفید مخازن سدها به واسطه رسوبگذاری از بین می رود .عامل اصلی حرکت رسوبات در مخازن سد پدیده ای به نام جریان غلیظ می باشد، لذا تحقیق در خصوص شناخت این پدیده از اهمیت بسیاری برخوردار است. جریان غلیظ، جریانی با چگالی بیشتر از سیال پیرامون می باشد که این

  • بررسی آزمایشگاهی تاثیر مانع بر روی رسوبگذاری جریان های غلیظ

    پایان‌نامه۲۰۰۹وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهوازمرتضی ماروسی

    رشد روزافزون استفاده از آب و غذا در سرتاسر دنیا و در مناطق خشک، فقط با ساختن مخازن مصنوعی جهت ذخیره آب برای آشامیدن و آبیاری امکان پذیر است. یکی ازعمده ترین پدیده ها در مخازن آب، پدیده جریان غلیظ می باشد. اهمیت بررسی وتجزیه و تحلیل رفتار هیدرولیکی جریانهای غلیظ زمانی مشخص می شود

  • اثر قطر ساقه در پوشش گیاهی بر روی جریان غلیظ در شرایط آزمایشگاهی

    پایان‌نامه۲۰۱۴وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زابل - دانشکده فنیعلی حسینی

    ﻣﯿﺰان رسوب گذاری در ﻣﺨﺎزن سدهای ﺟﻬﺎن , در نتیجه ﻫﺰﯾﻨﻪ ﺟﺎﯾﮕﺰﯾﻨﯽ این ﺣﺠﻢ ﺑﺎ ﻣﺨﺎزن ﺟﺪﯾﺪ، زیاد می باشد. پوشش گیاهی بر شرایط جریان غلیظ در رودخانه موثر است. لذا در این تحقیق با انجام آزمایش¬های مختلف به تأثیر قطر ساقه در پوشش گیاهی بر جریان غلیظ در شرایط آزمایشگاهی پرداخته شده است. بد

  • بررسی آزمایشگاهی اثر مشترک زبری و عوامل هیدرولیکی جریان روی خصوصیات جریان غلیظ نمکی

    پایان‌نامه۲۰۱۵وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهوازهادی داودی بنی

    یکی از مهم ترین عوامل موثر رسوب گذاری در مخازن سدها، جریان غلیظ می باشد. به طور ساده، پدیده جریان غلیظ زمانی شکل میگیرد که سیالی با چگالی ( ) درون سیالی با چگالی ( ) جریان یابد. جریام غلیظ باعث انتقال رسوبات به نزدیکی بدنه سد و ایجاد خطر برای برای تأسیسات جانبی میگردد. لذا تحقیق

اسناد مشابه