هیدرولیک
رسول دانشفراز؛ مهدی ماجدی اصل؛ محمد جعفری
چکیده
شیب‌شکن‌های قائم در شبکه‌های آبیاری جهت کاهش شیب‌تند طراحی کانال و کاهش عملیات خاکی کاربرد فراوانی دارد. از طرفی به منظور جلوگیری از فرسایش و تخریب در پاییندست این سازه‌ها، از مستهلک کننده‌های انرژی استفاده می‌گردد. در سال‌های اخیر صفحات مشبک افقی به عنوان یک مستهلک کننده انرژی در لبه شیب‌شکن قائم مطرح گردیده است، لذا در تحقیق ...
بیشتر
شیب‌شکن‌های قائم در شبکه‌های آبیاری جهت کاهش شیب‌تند طراحی کانال و کاهش عملیات خاکی کاربرد فراوانی دارد. از طرفی به منظور جلوگیری از فرسایش و تخریب در پاییندست این سازه‌ها، از مستهلک کننده‌های انرژی استفاده می‌گردد. در سال‌های اخیر صفحات مشبک افقی به عنوان یک مستهلک کننده انرژی در لبه شیب‌شکن قائم مطرح گردیده است، لذا در تحقیق حاضر بررسی تاثیر فاصله صفحه مشبک افقی از لبه شیب‌شکن بر روی استهلاک انرژی جریان پاییندست و عمق استخر به صورت آزمایشگاهی انجام گردید. آزمایش‌ها در دو تخلخل صفحات مشبک، سه فاصله نسبی و بازه عمق بحرانی نسبی 0.11 تا 0.29انجام شد. نتایج نشان داد در یک دبی ثابت، با کاهش تخلخل صفحه مشبک و افزایش فاصله نسبی آن از لبه شیب‌شکن طول نسبی خیس شده صفحات و همچنین طول تلاطم ناشی از ریزش جت افزایش مییابد. علاوه بر این نتایج برای عمق استخر نشان داد که تخلخل صفحات تاثیر چندانی بر عمق استخر نداشته و با افزایش فاصله نسبی صفحات عمق استخر در هر دو تخلخل افزایش مییابد. همچنین در تحقیق حاضر فاصله نسبی صفحه مشبک از لبه شیب‌شکن تاثیری بر استهلاک انرژی جریان نداشته و با افزایش فاصله نسبی این صفحات تداخل آب و هوا کاهش مییابد.
رسول دانشفراز؛ سینا صادق فام؛ وحید ساعی
چکیده
در این پژوهش، ناهمواریها در پاییندست سرریز اوجی برای جریانهای مختلف شبیهسازی عددی شده و اثر ناهمواری در تغییر رژیم جریان، پروفیل سطح آب و افت انرژی بررسی شده است. بر این اساس پس از ایجاد دامنۀ حل، مشبندی و مشخص کردن شرایط مرزی، شبیهسازی عددی با استفاده مدل آشفتگی k-e استاندارد اجرا و برای صحتسنجی نتایج عددی از مدل ...
بیشتر
در این پژوهش، ناهمواریها در پاییندست سرریز اوجی برای جریانهای مختلف شبیهسازی عددی شده و اثر ناهمواری در تغییر رژیم جریان، پروفیل سطح آب و افت انرژی بررسی شده است. بر این اساس پس از ایجاد دامنۀ حل، مشبندی و مشخص کردن شرایط مرزی، شبیهسازی عددی با استفاده مدل آشفتگی k-e استاندارد اجرا و برای صحتسنجی نتایج عددی از مدل آزمایشگاهی سرریز اوجی چاتیلا و تابارا(Chatila & Tabbara, 2004) استفاده شده است. در ادامه نیز به تاثیر سه نوع ناهمواری در پاییندست سرریز و مقایسه آن با حالت شاهد و بر مشخصات جریان پرداخته شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان میدهد با افزایش ارتفاع ناهمواریها میزان افت انرژی تا 80 درصد نیز افزایش مییابد.به‌طور متوسط نیز ناهمواریهای 3 و 4 که باعث تغییر رژیم جریان شدهاند و بین 50 تا 70 درصد افت انرژی ایجاد کردهاند. افزایش دبی جریان بر پروفیل سطح آب و افت انرژی تاثیر مستقیم دارد. بر اساس نتایج به‌دست آمده، اگر طراحی حوضچۀ آرامش مد نظر باشد، ناهمواریها با ارتفاع Hd6/0 قادر به تغییر رژیم جریان هستند و بهعنوان موفقترین طرح پیشنهاد میشود.
مهدی رضایی؛ امیر قادری؛ رسول دانشفراز
چکیده
در این پژوهش از یک راهحل غیر سازه‌ای و دوستدار محیط زیست برای کاهش عمق آبشستگی پایین دست صفحات مشبک استفاده شده است. بالادست صفحات مشبک که حوضچه آرامش نامیده میشود، به‌طور کلی در برابر فرسایش محافظت میشود ولی پاییندست صفحات همواره در معرض آبشستگی جریان قرار دارد. از آنجا که رس و مادۀ نانوساختار رس از نظر زیستمحیطی ...
بیشتر
در این پژوهش از یک راهحل غیر سازه‌ای و دوستدار محیط زیست برای کاهش عمق آبشستگی پایین دست صفحات مشبک استفاده شده است. بالادست صفحات مشبک که حوضچه آرامش نامیده میشود، به‌طور کلی در برابر فرسایش محافظت میشود ولی پاییندست صفحات همواره در معرض آبشستگی جریان قرار دارد. از آنجا که رس و مادۀ نانوساختار رس از نظر زیستمحیطی قابلیت سازگاری مناسبی با سیستم رودخانه و اکولوژی آن دارد، رسوب بستر پاییندست صفحات مشبک با رس و مادۀ نانوساختار رس مخلوط و پس از تزریق، تأثیر آن در کاهش آبشستگی سه نوع جریان مختلف ارزیابی شد. نتایج آزمایش‌ها از تأثیر مثبت رس و ترکیب آن با نانو رس در کاهش عمق آبشستگی پاییندست صفحات مشبک حکایت دارد. بهترین عملکرد بههنگام ترکیب رس و نانو رس مونت موریلونیتی اتفاق افتاده است که با بهکارگیری آن، طول آبشستگی 33 درصد کاهش یافته است. همچنین، با افزودن رس و ترکیب رس- نانو مونت موریلونیت، کاهش میانگین بهترتیب 39 و 46 درصد در عمق آبشستگی نیز دیده شده است. با توجه به نتایج به‌دست آمده از این تحقیق میتوان گفت که استفاده از ترکیب رس و نانو رس مونت موریلونیتی تأثیری مثبت در کنترل آبشستگی دارد و در مواردی میتواند بسیار مفید باشد که از دیدگاه عملی، از جمله در رودخانه ها، نتوان با مصالحی نظیر بتن از بستر آنها محافظت کرد.
رسول دانشفراز؛ مرجان معظم نیا؛ سینا صادق فام
چکیده
برآورد توزیع سرعت جریان از مباحث مهم در هیدرولیک جریان کانالهای روباز، فاضلاب‌روها، و رودخانههاست. وجود پدیدۀ سرعت حداکثر زیر سطح آب (پدیدۀ دیپ)، برآورد توزیع سرعت را در جریانهای روباز با پیچیدگیهایی مواجه میکند. در این مقاله توزیع سرعت در کانالهای مرکب فاضلاب‌رو تنگ، با استفاده از تئوری آنتروپیبرآورد و تأثیر توابع ...
بیشتر
برآورد توزیع سرعت جریان از مباحث مهم در هیدرولیک جریان کانالهای روباز، فاضلاب‌روها، و رودخانههاست. وجود پدیدۀ سرعت حداکثر زیر سطح آب (پدیدۀ دیپ)، برآورد توزیع سرعت را در جریانهای روباز با پیچیدگیهایی مواجه میکند. در این مقاله توزیع سرعت در کانالهای مرکب فاضلاب‌رو تنگ، با استفاده از تئوری آنتروپیبرآورد و تأثیر توابع توزیع تجمعی مختلف بر منحنیهای توزیع سرعت بررسی شده است. مقایسۀ نتایج دو تابع آنتروپی چیو و مارینی در برآورد توزیع سرعت و تخمین پارامترها نشان میدهد که مدل پیشنهادی دقت بالاتری ارائه داده است. همچنین، مقایسۀ دادههای میدانی تحقیقات گذشته با نتایج مدل پیشنهادی نشان میدهد که مدل پیشنهادی در ترازها و مقاطع عرضی مختلف تطابق مناسبی با دادههای میدانی دارد. نتایج بررسیها بیانگر دقت قابل قبول مدل پیشنهادی در برآورد توزیع سرعت (R2 برابر 86/0، خطای نسبی برابر 11 درصد، RMSE برابر 0758/0، و MAPE برابر 84/7 درصد) است. همچنین، مقایسۀ این مدل با مدل توزیع سرعت چیو نشان میدهد که مدل پیشنهادی علاوه بر اینکه نسبت به مدلهای موجود سادهتراست، محدودیتهای مدلهای پیشین را ندارد و عملکرد بهتری نیز نشان میدهد.
رسول دانشفراز؛ سینا صادق فام؛ علی رضازاده جودی
چکیده
استهلاک انرژی در سازههای هیدرولیکی از مسائل مهم در مهندسی هیدرولیک است. عملکرد سازههای هیدرولیکی از نظر استهلاک انرژی میتواند پایداری سازه و بستر رودخانه را تأمین کند. در این پژوهش به ارزیابی آزمایشگاهی عملکرد صفحات مشبک به عنوان مستهلک کننده‌ی انرژی جریان فوق بحرانی پرداخته شده است. پارامترهای مورد بررسی عبارتند از: عدد فرود؛ ...
بیشتر
استهلاک انرژی در سازههای هیدرولیکی از مسائل مهم در مهندسی هیدرولیک است. عملکرد سازههای هیدرولیکی از نظر استهلاک انرژی میتواند پایداری سازه و بستر رودخانه را تأمین کند. در این پژوهش به ارزیابی آزمایشگاهی عملکرد صفحات مشبک به عنوان مستهلک کننده‌ی انرژی جریان فوق بحرانی پرداخته شده است. پارامترهای مورد بررسی عبارتند از: عدد فرود؛ درصد روزنه صفحات مشبک؛ محل قرارگیری صفحات مشبک. عدد فرود جریان فوق بحرانی در بازه 5/2 تا 5/8 تغییر کرده و درصد روزنه صفحات مشبک 40 و 50 درصد بوده است. همچنین محل قرارگیری صفحات در فواصل 5/62، 125 و 250 سانتی‌متری بعد از دریچه مولد جریان فوق بحرانی در نظر گرفته شده است. نتایج تحقیق نشان داد درصد روزنه صفحات، فاصله قرارگیری صفحه مشبک از دریچه مولد جریان فوق بحرانی و همچنین عدد فرود جریان فوق بحرانی، بر عملکرد صفحات مشبک تاثیر گذار بوده است. در تمامی حالات مورد بررسی نیز، استهلاک انرژی سیستم از استهلاک انرژی پرش هیدرولیکی آزاد بیشتر بوده است. نتایج به دست آمده نشان داد افزایش عدد فرود موجب افزایش عملکرد صفحات مشبک (افت انرژی نسبی) و کاهش بازده صفحات مشبک (اختلاف بین افت انرژی نسبی سیستم از افت انرژی پرش هیدرویکی آزاد) شده است. همچنین نتایج نشان داد صفحه مشبک با درصد روزنه 50 درصد که در فاصله 125 سانتی متری دریچه قرار گرفته، عملکرد بهتری داشته است.
