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

پایان نامه
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.

منابع مشابه

اثر زبری بر شدت نوسانات فشار در حوضچه آرامش با واگرایی ناگهانی

حوضچه‌های آرامش با واگرایی ناگهانی از جمله سازه‌های مستهلک کننده انرژی هستند که در پایین‌دست سرریزها، دریچه‌ها و تنداب‌ها کاربرد فراوانی دارد. استهلاکانرژیدرپرش هیدرولیکی در نتیجه گرداب‌های تلاطمی بزرگ مقیاس (macro-scale turbulence)می‌باشد که با نوسانات شدید فشارهمراه است و باید در طراحی حوضچه مورد توجه قرار گیرد. از طرفی وجود زبری در بستر حوضچه می‌تواند سبب تغییر رفتار خطوط جریان و تشکیل گرداب...

متن کامل

تاثیرطول کارگذاری زبری های مصنوعی غیر ممتد بر مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه های آرامش شیبدار با شیب معکوس

متن کامل

تعیین اثر زبری بر نیروهای هیدرودینامیکی در حوضچه های آرامش با واگرایی 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. پرش-هیدرولیکی بعنوان مستهلک¬کننده انرژی در پایین دست سرریزها، دریچه ها و تندآب ها استفاده می شود. اثر فشار¬های نوسانی ناشی از تلاطم در پرش می¬تواند قابل توجه باشد و باید در طراحی سازه مورد توجه قرار گیرد. همچنین این نوسانات می¬توانند با ایجاد حفره، فرس...

15 صفحه اول

اثر زبری بر شدت نوسانات فشار در حوضچه آرامش با واگرایی ناگهانی

حوضچه های آرامش با واگرایی ناگهانی از جمله سازه های مستهلک کننده انرژی هستند که در پایین دست سرریزها، دریچه ها و تنداب ها کاربرد فراوانی دارد. استهلاکانرژیدرپرش هیدرولیکی در نتیجه گرداب های تلاطمی بزرگ مقیاس (macro-scale turbulence)می باشد که با نوسانات شدید فشارهمراه است و باید در طراحی حوضچه مورد توجه قرار گیرد. از طرفی وجود زبری در بستر حوضچه می تواند سبب تغییر رفتار خطوط جریان و تشکیل گرداب...

متن کامل

مطالعه آزمایشگاهی اثر تمایل بلوک‌ها بر مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش USBR III

سابقه و هدف: یکی از روش‌های متداول برای استهلاک انرژی جنبشی جریان در پایین‌دست سازه‌های آبی در حوضچه-های آرامش پرش هیدرولیکی می‌باشد. پارامترهایی چون طول پرش، نسبت عمق ثانویه به عمق اولیه و میزان افت انرژی از جمله پارامترهای مهمی هستند که بر اقتصادی کردن سازه حوضچه آرامش تاثیر فراوانی دارند. از نظر تاریخی، نخستین بار پرش هیدرولیکی توسط بیدون در سال 1818 مورد بررسی قرار گرفت. از آن زمان تاکنون، ...

متن کامل

بررسی اثر بستر نفوذپذیر متخلخل در حوضچه آرامش بر مشخصات پرش هیدرولیکی

سابقه و هدف: یکی از کاربردهای مهم پرش هیدرولیکی کنترل فرسایش پایین دست کانال از سیستم های انتقال آب با سرعت بالا مانند تنداب ها و سرریزها بوسیله مستهلک کردن مقدار زیادی از انرژی جنبشی پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش می باشد. حوضچه های آرامش معمولا از بتن صاف و نفوذ ناپذیر ساخته می شوند که این امر مشکلاتی از نظر زیست محیطی و همچنین هزینه و صعوبت اجرا به دنبال دارد. استفاده از حوضچه های آرامش در کان...

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 @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023