بررسی نوسانات فشار در بستر پرش هیدرولیکی مستغرق

Authors

  • حسین بانژاد دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران
  • مجید حیدری استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
  • مهناز کریمی استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه پیام نور، انزلی، ایران
  • کامران یوسفی دانشجوی دکترای سازه‌های آبی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
Abstract:

پرش هیدرولیکی دارای کاربردهای فراوانی در انتقال و تصفیه آب و فاضلاب است. این پدیده از دیدگاه ماکروسکوپی، یک جریان متغیر ناگهانی است که با گرداب‌های قوی همراه است و نوسانات تلاطمی بزرگی را ایجاد می‌کند. اثر فشارهای نوسانی ناشی از تلاطم در پرش با اهمیت است و باید در طراحی سازه مورد توجه قرار گیرد. نوسانات فشار می‌تواند با فرسایش و لرزش موجب آسیب در حوضچه آرامش شود. در این پژوهش به مشخصات تلاطمی پرش هیدرولیکی مستغرق در پایین‌دست یک سرریز بلند و بررسی اثرات درجه استغراق پرش در میزان ضرایب نوسانات فشار پرداخته شد. به این منظور آزمایش‌ها در یک مجرای مستطیلی شامل سرریزی با زاویه 30 درجه و ارتفاع 8/1 متر و کانال افقی به عرض 3/0 و طول 3 متر، برای عدد فرود 07/7 با درجات مختلف استغراق انجام شد. داده‌های فشار با استفاده از مبدل فشار با فرکانس نمونه‌برداری 100 هرتز ثبت شد. آزمایش‌ها نشان داد شدت نوسانات فشار در بستر پرش هیدرولیکی مستغرق تابعی از عدد فرود، فاصله نسبی از ابتدای حوضچه و درجه استغراق است. با افزایش درجه استغراق، ضرایب نوسانات فشار (  ،  و ) کاهش می‌یابد به‌طوری که با افزایش درجه استغراق از 1 تا 2، حداکثر ضریب انحراف معیار ( )89 درصد کاهش یافت. همچنین حداکثر ضرایب  و  در کف حوضچه آرامش در فاصله کمتر از 20 برابر عمق اولیه پرش (X/Y1£20  ) از محل شروع حوضچه رخ داد. بنابراین فاصله مذکور به لحاظ طراحی سازه‌ای حوضچه حساسیت بیشتری دارد و درجه استغراق بیشتر در جهت اطمینان طراحی است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی نوسانات فشار در پرش هیدرولیکی بر روی بستر زبر

پرش هیدرولیکی تغییر ناگهانی جریان از حالت فوق بحرانی به زیربحرانی است که این پدیده هیدرولیکی به­صورت متلاطم و همراه با محدوده وسیعی از گرداب­های با مقیاس بزرگ و کوچک می­باشد.اتلاف انرژی در پرش هیدرولیکی همواره همراه با نوسانات بزرگ فشار با فرکانس کم است کهمی­تواندباعثایجاد خسارت و فرسایش شده وامنیت سازهرابهخطراندازد. در تحقیق حاضر تأثیر اجزای زبر غیرممتد لوزی شکل با زبری نسبی ( ) 67/0 و 33/1 بر...

full text

اثر شیب منفی، زبری بستر و پله انتهایی بر پروفیل سرعت و نوسانات فشار پرش هیدرولیکی

حوضچه­های آرامش برای کنترل پرش هیدرولیکی تحت شرایط شیب معکوس و زبری بستر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش اثر هم­زمان سه شیب منفی، سه قطر زبری و دو ارتفاع پله مثبت انتهایی بر پروفیل سرعت و نوسانات فشار در اعداد فرود 4 تا 10 بررسی شده است. بر­اساس نتایج ضخامت لایه مرزی بی­بعد71/0محاسبه شد که در مقایسه</st...

full text

بررسی نوسانات فشار در طول پرش هیدرولیکی در حوضچه واگرای ناگهانی

پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش، از دیدگاه ماکروسکوپی، یک جریان ماندگار و متغیر ناگهانی است که با سطح جریان منقطع دوفازی و گرداب های قوی همراه است. فشار های نوسانی ناشی از تلاطم در پرش می تواند با ایجاد حفره، فرسایش و لرزش موجب آسیب قابل توجهی در حوضچه گردد. در این مقاله به مشخصات نوسانات فشار در پرش هیدرولیکی نوع s در مقاطع واگرای ناگهانی پرداخته شده است. تاثیر نسبت واگرایی مقطع و شرایط ورودی جری...

full text

تعیین فشار هیدرودینامیک پرش هیدرولیکی بر بستر حوضچه آرامش

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 مخربی بر بستر سازه حوضچه آرامش ایجاد می کند. هدف اصلی پژوهش فعلی طرح ریزی و اجرای مدلی آزمایشگاهی جهت ایجاد پرش هیدرولیکی...

15 صفحه اول

بررسی آزمایشگاهی خصوصیات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش با پنج جت افقی مستغرق

     حوضچه­های آرامش با جت­های افقی مستغرق نوع جدیدی از سازه­های استهلاک انرژی می­باشند که با هدایت جریان فوق بحرانیخروجی از جت­ها به پایاب و ایجاد پرش هیدرولیکی مستغرق سبب اتلاف انرژی می­شوند. مزیت این سازه از بین بردن اثر سرعت زیاد جریان نزدیک بستر و فشار منفی در کف می­باشد. در این مطالعه خصوصیات پرش هیدرولیکی برای جت­های افقی مستغرق با پرش هیدرولیکی کلاسیک مقایسه شد و همچنین روابطی برای خصوص...

full text

مشخصات پرش هیدرولیکی روی بستر با المان‌های شش‌پایه نفوذپذیر

حوضچه‌ی آرامش یکی از انواع سازه‌های مستهلک‌کننده انرژی در سیستم‌های انتقال آب است که ابعاد آن به مشخصات پرش بستگی دارد. در تحقیق حاضراز المان‌های شش‌پایه در نفوذپذیری‌های مختلف در بستر حوضچه استفاده و تغییرات تنش برشی بستر، عمق مزدوج و طول پرش بررسی شده‌است. آزمایش‌ها در فلومی به طول5/7 متر و عرض 3/0 متر انجام گردید و المان‌های شش‌پایه روی کف فلوم با سه درصد تراکم 36، 63 و 100 درصد به نحوی چیده...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 30  issue 4

pages  51- 66

publication date 2019-09-23

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023