ارزیابی عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای افقیِ منشعب از کانال

نویسندگان

  • بابک لشکر آرا استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول ، ایران
چکیده مقاله:

سابقه و هدف استفاده از آبگیرهای افقی یکی از روش‌های رایج در برداشت آب از مخازن و رودخانه‌ها می‌باشد. وقوع جریان گردابی در دهانه‌های آبگیر یکی از مشکلات عمده این نوع سازه‌ها است. گرداب تشکیل شده در دهانه آبگیر در مرحله اول منجر به کاهش راندمان آبگیری شده و در مرحله دوم بسته به نوع سازه، هوای ورودی به دهانه آبگیر می‌تواند منجر به بروز خسارت به آن شود. بنابراین تخمین عمق استغراق بحرانی بالای آبگیر به‌منظور جلوگیری از تشکیل گرداب و ورود هوا به آن از ضروریت‌های اصلی تحقیق بشمار می‌رود. مطالعه تحقیقات پیشین نشان داد که در اکثر روابط پیشنهادی توسط محققین اثر فاصله از کف کانال C در معادلات لحاظ نشده و معادلات تنها در دو حالت و به صورت دو معادله مجزا ارائه شده‌اند. مواد و روش ها در این تحقیق نتایج یک مطالعه آزمایشگاهی جهت بررسی اثر پارامترهای مختلف جریان و فاصله آبگیر از کف کانال بر عمق استغراق بحرانی برای آبگیرهای افقی در شرایط جریان آزاد ارائه شده است. در این راستا نخست معادله حاکم بر فضای تحقیق با استفاده از تئوری باکینگهام و رگرسیون غیر خطی تعیین گردید و در مرحله بعد جهت تدقیق نتایج از مدل‌های شبکه عصبی و برنامه‌سازی ژنتیک استفاده شد. بدین منظور در ابتدا با استفاده از تئوری آنالیز ابعادی معادله حاکم بر فضای تحقیق به صورت مشخص شد. سپس با استفاده از رگرسیون غیرخطی و نرم‌افزار تحلیل‌گر آماری SPSS معادله حاکم بر فضای تحقیق تعیین شد. تحلیل نتایج آماری نشان داد که معادله پیشنهادی جهت تخمین عمق نسبی استغراق بحرانیSc/Di در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی دارای ضریب همبستگی 9363/0 و دارای مجذور میانگین مربعات خطای 3165/0 می‌باشد. به منظور اعتبارسنجی این معادله از نتایج حاصل از تحقیقات احمد و میتال (2008) و ایوب لو و همکاران (2011) استفاده گردید. یافته ها مقایسه نتایج نشان داد، معادله حاصل از مطالعه احمد و میتال مقدار عمق استغراق بحرانی را 8 درصد بیشتر از نتایج آزمایشگاهی، معادله پیشنهادی ایوب لو و همکاران 5/6 درصد کمتر از نتایج آزمایشگاهی و در نهایت معادله پیشنهادی تحقیق حاضر، این مقدار را 5/0 درصد بیشتر از نتایج آزمایشگاهی تخمین می‌زند. از طرفی مدل شبکه عصبی مصنوعی مقدار Sc/Di را 1/1 درصد کمتر از نتایج آزمایشگاهی و مدل برنامه‌سازی ژنتیک این مقدار را ۶۳/1 درصد بیشتر از نتایج آزمایشگاهی تخمین می‌زند. نتیجه گیری مقایسه نتایج حاصل از مدل‌های شبکه عصبی و برنامه‌سازی ژنتیک نشان داد که هر دو مدل دارای توابع خطای مناسب‌تری نسبت به معادله پیشنهادی هستند؛ این در حالی‌است که مقایسه توابع خطای محاسبه شده این دو روش هوشمند حاکی از برتری نسبی عمل‌کرد شبکه عصبی مصنوعی می‌باشد. از طرفی به دلیل فرم ساده و کارآمد معادله پیشنهادی، استفاده از این معادله جهت تخمین عمق نسبی استغراق بحرانی در دهانه‌های آبگیر افقی در شرایط جریان آزاد توصیه می‌گردد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

تخمین عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای افقی منشعب از مخزن با استفاده از روش‌های هوشمند و آماری

     آبگیرهای افقی از جمله سازه­های هیدرولیکی هستند که برای آبگیری از رودخانه­ها و مخازن سدها به­ منظور تأمین آب شرب و یا اهداف صنعتی نصب می‌گردند.عمق استغراق جریان در دهانه­ های ورودی این آبگیرها می‌تواند منجر به تشکیل جریان گرداب ‌شود. وقوع جریان گردابی در نتیجه اندرکنش بین عوامل مختلف باعث ایجاد مشکلاتی از جمله لرزش و ورود هوا به تأسیسات وابسته شده و کاهش ضریب تخلیه جریان را به­همراه دارد.بر...

متن کامل

تعیین عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای دوگانه

چکیده آبگیرها به منظور انتقال آب از مخازن سدها به سمت تجهیزات نیروگاهی و همچنین انتقال آب رودخانه ها برای مصارف گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از انواع مختلف آبگیرهایی که مورد استفاده قرار می گیرند آبگیر قائم است. جلوگیری از ورود رسوبات درشت دانه به مجاری آب بر از مزایای آبگیر قائم می باشد. اما در زمان بهره برداری از آبگیرها گاها با پدیده نامطلوبی به نام گرداب مواجه هستیم. گرداب ها مو...

بررسی عملکرد روش‌های کلاسیک و هوش مصنوعی در پیش‌بینی عمق استغراق بحرانی آبگیرهای افقی در کانال‌های با جریان روباز

 آبگیرهای افقی یکی از سازه­های متداول در برداشت آب از کانال­های روباز مانند رودخانه­ها و منابعی مانند دریاچه­ها و مخازن سدها می­باشند. یکی از پدیده‌های هیدرولیکی که عمدتاً به هنگام آبگیری از کانال­ها ایجاد می‌شود، تشکیل جریان گردابی و حباب‌های هوا می‌باشد که می‌تواند مشکلات زیادی برای تأسیسات هیدرو­مکانیکی آبگیرها ایجاد نماید. ارتفاع ناکافی آب بالای لوله آبگیر (عمق استغراق) از دلایل عمده تشکیل ج...

متن کامل

تأثیر ابعاد و نوع شبکه صفحات ضدگرداب افقی در کاهش استغراق بحرانی آبگیرهای قائم

آبگیرهای قائم از سازه‌های متداول برای تأمین آب از طریق مخازن و یا کانال‌های انتقال، برای مصارف کشاورزی، شهری و صنعتی هست. بهره‌برداری از این سازه عاری از مشکلات نبوده و مواردی نظیر پدیده تشکیل جریان‌های گردابی در دهانه آبگیر و ورود هوا مشاهده می‌گردد. به سبب این پدیده مشکلات دیگری مانند کاهش ظرفیت آبگیری، وقوع پدیده خلأزایی، لرزش و سر و صدا ایجاد می‌شود. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی تأثیر ا...

متن کامل

تاثیر ابعاد صفحات مشبک قائم بر عمق استغراق بحرانی در آبگیرهای قائم با دهانه زنگوله‎ای

تشکیل گرداب در دهانه ورودی آبگیر سدها باعث کاهش ظرفیت آبگیری می‌شود. یکی از روش‌های مرسوم به منظور جلوگیری از ورود هوا و کاهش قدرت گرداب، استفاده از صفحات مشبک می‌باشد. در این تحقیق اثر ابعاد صفحات مشبک قائم بر عمق استغراق بحرانی در یک مدل آزمایشگاهی دهانه آبگیر زنگوله‌ای قائم مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد، استفاده از صفحات مشبک قائم می‌تواند عمق استغراق بحرانی را تا 35...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 23  شماره 4

صفحات  331- 338

تاریخ انتشار 2016-10-22

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023