بررسی عددی و آزمایشگاهی پدیده پرش هیدرولیکی دایروی
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی
- نویسنده محمد خاوری
- استاد راهنما علیرضا تیمورتاش
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1389
چکیده
هنگامی که شیر آب آشپزخانه خود را باز می کنید حتماً مشاهده کرده اید که وقتی آب از شیر خارج شده و به کف ظرفشویی برخورد می کند، یک دایره زیبا بر روی کف نقش می بندد. به این پدیده پرش هیدرولیکی دایروی (circular hydraulic jump) گویند که بررسی عددی و آزمایشگاهی آن موضوع این پایان نامه است. از نظر علمی هنگامی که یک جت عمودی سیال به یک صفحه افقی برخورد می کند، سیال بر روی صفحه بصورت شعاعی منتشر می شود تا اینکه در یک شعاع خاص که شعاع پرش هیدرولیکی نامیده می شود، ضخامت فیلم سیال ناگهان افزایش می یابد و اصطلاحاً یک پرش هیدرولیکی دایروی شکل می گیرد. همواره و در همه تحقیقات علمی در این زمینه، مهمترین هدف یافتن محل وقوع پرش هیدرولیکی دایروی و به عبارتی یافتن شعاع پرش است. در این پایان نامه این پدیده با استفاده از روش نسبت حجمی سیال (vof) بصورت عددی شبیه سازی شده است. به علاوه با طراحی و ساخت دستگاهی در آزمایشگاه مکانیک سیالات دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد، این پدیده بصورت آزمایشگاهی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی پرش و انواع آن، تاثیر پارامترهای مختلف همچون دبی حجمی، ارتفاع پایین دست، لزجت، شتاب جاذبه و نوع سیال بر روی شعاع پرش و سایر ویژگی های آن از مواردی هستند که در این پایان نامه به آن ها پرداخته شده است. نتایج عددی بدست آمده نشان می دهند که افزایش دبی حجمی موجب افزایش شعاع پرش شده، در حالیکه افزایش ارتفاع پایین دست، شعاع را کاهش می دهد. همچنین افزایش لزجت سبب کاهش شعاع پرش شده و کاهش شتاب جاذبه علاوه بر افزایش شعاع پرش، پرش را تدریجی تر می کند. شبیه سازی های عددی برای دو سیال آب و اتیلن گلیکول انجام گرفته اند و نتایج حاکی از آن هستند که پرش های مربوط به اتیلن گلیکول دارای پایداری بیشتری بوده و به ازای دبی های زیاد و نیز ارتفاع های پایین دست بزرگ همچنان پرش های پایا و پایداری را تشکیل می دهند، در حالیکه در مورد آب این اتفاق نمی افتد. در نهایت مشاهده شد که تطابق خوبی میان نتایج عددی و آزمایشگاهی ما و نیز نتایج تجربی دیگران وجود دارد. همچنین کلیه نتایج عددی و تجربی از مطابقت خوبی با تئوری پرش هیدرولیکی دایروی (تئوری واتسون) برخوردارند.
منابع مشابه
َبررسی آزمایشگاهی پرش هیدرولیکی در سرریزهای جانبی
سرریز جانبی یکی از سازههایی است که به طور گسترده در آبگیرها مورد استفاده قرار میگیرد. به علاوه این سازه به عنوان یک سازه حفاظتی در موارد گوناگون و به منظور تخلیه آب اضافی به کار میرود. در برخی موارد ممکن است در طول جریان متغیر مکانی روی سرریز جانبی، پرش هیدرولیکی رخ دهد و بررسیها نشان میدهد تا کنون تحقیقات بسیار اندکی بر روی این حالت از جریان انجام پذیرفته است. در این تحقیق پروفیل سطح آب و...
متن کاملبررسی عددی موقعیّت و طول پرش هیدرولیکی در سرریز سرسرهای
طول پرش هیدرولیکی و موقعیت آن فراسنجهای مهمی هستند که طول حوضچه آرامش را، تحت تاثیر قرار می دهند. همچنین به دلیل هزینۀ فراوانی که صرف ساخت این سازه میگردد میبایست برای کاهش طول پرش هیدرولیکی و در نتیجه کاهش طول حوضچه آرامش از تمامی امکانات و روشها استفاده کرد. در این تحقیق پرش هیدرولیکی در سرریز سرسرهای با استفاده ازنرمافزار فلوئنت، مورد شبیهسازی قرار گرفتهاست .همچنین، برای حل معادلات ح...
متن کاملبررسی آزمایشگاهی آبشستگی ناشی از پرش هیدرولیکی در صفحه مشبک
در این مطالعه کاربرد صفحه مشبک بهعنوان مستهلک کننده انرژی جریان آب در پاییندست سازههای هیدرولیکی برای کاهش میزان آبشستگی است. برای انجام آزمایشها از یک کانال مستطیلی و برای کنترل جریان از یک دریچه کشویی با بازشدگی ثابت استفاده شده است. بهمنظور کاهش انرژی جریان خروجی از دریچه کشویی، صفحات مشبک بهعنوان مستهلککنندههای انرژی با منافذ (نسبت روزنهای) 40% و 50%، به فاصله 5/1 متری از دریچه قرا...
متن کاملمقایسه آزمایشگاهی مدلهای پرش هیدرولیکی در رژیمهای مختلف جریان
حوضچه آرامش نقش مهمی در اتلاف انرژی جریان خروجی سازههای هیدرولیکی ایفا میکند. در این مطالعه 5 مدل پرش هیدرولیکی که در شرایط آزمایشگاهی مشخص نتایج مناسبی را دادهاند، با یکدیگر مقایسه شده است. 32 آزمایش در محدوده اعداد فرود 02/1-19/9 با سه زبری بستر و تحت سه شیب و حداقل جریان یافتن سه دبی متفاوت انجامگردید. بسترهای انتخاب شده عبارت از بستر فلزی، بستر با زبری 6/1 میلیمتر و بستر با زبری 6/3 میل...
متن کاملبررسی عددی چگونگی تشکیل پرش هیدرولیکی چندضلعی و ساختار جریان سیال در آن
در این پژوهش به شبیه سازی عددی سه بعدی پدیده پرش هیدرولیکی چندضلعی با استفاده از روش عددی حجم سیال پرداخته شده است. در هنگام برخورد یک جت سیال با سطح مشاهده میشود که یک پرش هیدرولیکی شعاعی در اطراف محل برخورد رخ میدهد. در سیالات با لزجت پایین(مثل آب) شکل این پرش به صورت دایروی است و در سیالات با لزجت بالا(مثل اتیلن گلیکول) یک ساختار چندضلعی در هنگام پرش هیدرولیکی رخ میدهد که این ساختار ناشی ...
متن کاملمنابع 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 @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023