پایان‌نامه

تعیین اثر زبری بر مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه های آرامش با واگرایی ناگهانی

کبری نیسی

چکیده

پرش هیدرولیکی پدیده ای است که در آن عمق جریان در مسیر نسبتاً کوتاه‏‏ به میزان قابل ملاحظه ای افزایش یافته و نتیجتاً ضمن ایجاد افت انرژی محسوس، از میزان سرعت جریان به اندازه قابل توجهی کاسته می گردد. یکی از روش های کنترل پرش هیدرولیکی در پائین دست سازه های هیدرولیکی وقوع پرش در حوضچه آرامش می باشد که ابعاد آن بسته به مشخصات پرش متفاوت است. عملکرد بهینه و موثر حوضچه آرامش کلاسیک نیازمند تامین عمق آب مناسب در پایین دست آن می باشد. اگر به هر دلیلی تامین عمق مورد نیاز برای وقوع جهش هیدرولیکی کلاسیک میسر ویا مقرون به صرفه نباشد در این صورت واگرایی ناگهانی در مقطع جریان می تواند یک راه حل مناسب برای کاهش عمق مورد نیاز برای وقوع پرش باشد که در عین حال باعث کاهش هزینه احداث حوضچه آرامش گردد. حوضچه های آرامش با بازشدگی ناگهانی از جمله سازه های مستهلک کننده انرژی هستند که با ایجاد پرش هیدرولیکی بخش مهمی از انرژی آب را با عمق مزدوج کمتر اما با طول بیش تر نسبت به پرش کلاسیک مستهلک می کنند.. از سوی دیگر زبر نمودن بستر راهکاری برای کاهش عمق مزدوج و طول پرش است. وجود زبری های کف باعث می شود که در یک حجم کنترل مقدار مومنتم ورودی و خروجی برابر نبوده و مومنتم خروجی به اندازه نیروی مقاومتی زبری ها، کمتر از مومنتم ورودی شود لذا زبری می تواند در کاهش مشخصات پرش موءثر باشد. بنابراین در این مطالعه هدف بررسی اثر توام واگرایی حوضچه آرامش و زبری بستر بر خصوصیات پرش می باشد. برای این منظور آزمایشاتی در فلومی به عرض 8/0 و طول 12متر تاثیر زبریهای بستر بر مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش با واگرایی ناگهانی با چهار نسبت بازشدگی (b) 33/0‏ 50/0 67/0 و 1 در محدوده اعداد فرود بالادست بین 2 تا 9 مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه با درنظرگرفتن نیروهای برشی و معادله مومنتم در پرش واگرای ناگهانی با بستر زبر رابطه جدیدی برای محاسبه ضریب تنش برشی ارائه گردید. همچنین نتایج نشان داد که حوضچه آرامش واگرای ناگهانی زبر، تنش برشی بستر را تا 8/29 درصد نسبت به پرش با بستر صاف افزایش می دهد. عمق مزدوج پرش بر بستر زبر پرش نوع s، تا 10 درصد نسبت به همان نوع پرش با بستر صاف کاهش می یابد. حضور زبری بستر در پرش واگرای ناگهانی راندمان پرش را نسبت به پرش واگرای ناگهانی صاف 10 درصد و نسبت به پرش کلاسیک تا 20 درصد افزایش می دهد. علاوه بر آن زبری ها طول پرش را نسبت به پرش واگرای ناگهانی صاف تا 24 درصد کاهش داده و از نظر عملکرد، در نسبتهای بازشدگی کم مشابه حوضچه usbr-? و با افزایش نسبت بازشدگی مشابه حوضچه usbr-type?i می باشد.

اساتید راهنما و مشاور

مهدی قمشی، محمود شفاعی بجستان، محمود کاشفی پور

پایان‌نامه‌های مشابه

  • تاثیر ارتفاع پله بر مشخصات پرش در حوضچه آرامش با پله ناگهانی

    پایان‌نامه۲۰۱۳وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سیستان و بلوچستان - دانشکده مهندسیاسدالله نبوی

    در بسیاری از سازه های هیدرولیکی جهت جلوگیری از آسیب رسیدن به سازه و نیز فرسایش توسط جریان آب ، نیاز به مستهلک کردن انرژی آن می باشد. در عمل روش های گوناگونی جهت مستهلک کردن آن وجود دارد. از جمله این روش ها پرش هیدرولیکی و سازه ای که در آن این پدیده رخ می دهد حوضچه آرامش می باشد.

  • بررسی آزمایشگاهی شکل زبری بر مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه های آرامش

    پایان‌نامه۲۰۰۹وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهوازکبری نیسی

    متداول ترین روش برای استهلاک انرژی سینماتیک آب در پایین دست سرریزها، دریچه ها و تند آبها، استفاده از پرش هیدرولیکی است.پرش یا جهش آبی، یک جریان متغیر سریع در جریانهای روباز بین حالت فوق بحرانی و حالت زیر بحرانی است. به منظور کنترل جهش آبی در پایین دست سازه های یاد شده،نیاز به ساخ

  • بررسی آزمایشگاهی شکل زبری بر مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه های آرامش

    پایان‌نامه۲۰۰۹وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهوازکبری نیسی

    متداول ترین روش برای استهلاک انرژی سینماتیک آب در پایین دست سرریزها، دریچه ها و تند آبها، استفاده از پرش هیدرولیکی است.پرش یا جهش آبی، یک جریان متغیر سریع در جریانهای روباز بین حالت فوق بحرانی و حالت زیر بحرانی است. به منظور کنترل جهش آبی در پایین دست سازه های یاد شده،نیاز به ساخ

  • تعیین فشار هیدرودینامیک پرش هیدرولیکی بر بستر حوضچه آرامش

    پایان‌نامه۲۰۱۱وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده کشاورزیعلیرضا قلمبر

    حوضچه های آرامش از اصلی ترین سازه های مستهلک کننده انرژی ناشی از پرش هیدرولیکی در پایین دست سرریزها، شوتها، شیب شکن ها و دریچه های تنظیم کننده جریان هستند. پرش هیدرولیکی با نوسانات شدید فشار و ایجاد ضربه در زیر خود، که عمدتا ناشی از ماهیت دوفازی و متلاطم این جریان است، اثرات مخرب

  • تاثیر دندانه ای بودن بستر حوضچه آرامش بر مشخصات پرش هیدرولیکی

    پایان‌نامه۲۰۱۰وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهرکرد - دانشکده کشاورزیمحبوبه غزالی

    پرش هیدرولیکی از جمله پدیده های هیدرولیکی است که موجب استهلاک انرژی جنبشی آب می گردد. سازه های هیدرولیکی نظیر حوضچه های آرامش عمدتاً به منظور استهلاک انرژی در پایین دست سرریزها، تندآبها و دریچه ها از این خاصیت مهم پرش هیدرولیکی استفاده می نمایند. ابعاد این سازه ها به طور مستقیم ب

  • بررسی آزمایشگاهی تاثیر فاصله بلوک از دریچه بر روی مشخصات پرش هیدرولیکی و آبشستگی موضعی پایین دست حوضچه آرامش

    پایان‌نامه۲۰۱۳وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده کشاورزیمیرمحمود ولی نیا

    مسئله آبشستگی در پایین دست سازه های هیدرولیکی همواره در طراحی انواع مختلف آن ها اهمیت دارد. از جمله این سازه ها، حوضچه آرامش پایین دست دریچه است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی تاثیر فاصله بلوک کف از دریچه بر روی مشخصات پرش هیدرولیکی؛ و آبشستگی موضعی پایین دست حوضچه آرامش می باشد.

اسناد مشابه