هیدرولیک
حسین سهراب زاده انزانی؛ مسعود قدسیان
چکیده
سرریزهای کلیدپیانویی از جدیدترین سرریز های غیرخطی می باشند که نسبت به سرریزهای لبه تیزخطی، دارای طول تاج بیشتری هستند و برای تنظیم و کنترل جریانِ رودخانه ها، کانال ها و سدها بکار گرفته می شوند. مطالعات فراوانی برای بهبود ضریب آبگذری سرریز های کلید پیانویی صورت گرفته است؛ اما مقایسه ای بین استهلاک انرژی سرریزهای کلیدپیانویی مستطیلی ...
بیشتر
سرریزهای کلیدپیانویی از جدیدترین سرریز های غیرخطی می باشند که نسبت به سرریزهای لبه تیزخطی، دارای طول تاج بیشتری هستند و برای تنظیم و کنترل جریانِ رودخانه ها، کانال ها و سدها بکار گرفته می شوند. مطالعات فراوانی برای بهبود ضریب آبگذری سرریز های کلید پیانویی صورت گرفته است؛ اما مقایسه ای بین استهلاک انرژی سرریزهای کلیدپیانویی مستطیلی و ذوزنقه ای صورت نپذیرفته است. در مطالعه پیشرو به بررسی و مقایسه استهلاک انرژی و ضریب آبگذری سرریزهای کلیدپیانویی مستطیلی و ذوزنقه ای پرداخته می شود. آزمایشات در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه تربیت مدرس؛ در فلومی به ابعاد ۰٫۹ ×۱۰×۰٫۷۵ متر انجام پذیرفته است. مطابق مشاهدات آزمایشگاهی، در سرریز کلیدپیانویی مستطیلی و ذوزنقه ای برخی تفاوت‌ها در میدان جریان مشاهده‌شده است. در هدهای خیلی کم هوادهی در هیچ‌یک از سرریز مشاهده نشده و پرش هیدرولیکی نیز در انتهای کلید های خروجی سرریز رخ نداده است، اما با افزایش هد یک پرش هیدرولیکی در انتهای کلیدهای سرریز تشکیل می گردد که در دبی های بالاتر اثری از آن یافت نمی شد. همچنین مشخص گردید، سرریز کلیدپیانویی ذوزنقه ای در استهلاک انرژی عملکرد بهتری از سرریز مستطیلی دارد، بطوریکه عملکرد آن حدود ۳ درصد بیشتر از سرریز کلیدپیانویی مستطیلی می باشد. افزون براین متوسط ضریب آبگذری سرریز کلیدپیانویی ذوزنقه ای در مقایسه با سرریز کلیدپیانویی مستطیلی ۱۱ درصد بیشتر میباشد.
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.
هیدرولیک
سید امین اصغری پری؛ مجتبی کردناییج
چکیده
در تحقیق حاضر به بررسی اثر مانع پیوسته و متخلخل و صفحه متخلخل با ارتفاع‌های مختلف در لبه سرریز پلکانی به‌منظور شناخت مشخصات جریان پرداخته شده است. آزمایشها بر روی سرریز پلکانی با دو شیب 1:3 و 1:2، ارتفاع پله 9/10 سانتی‌متر، طول پله‌های 3/31 و 9/20 و عرض فلوم 2/1 متر انجام گردید. برای اندازه‌گیری پارامترهای جریان از عمق‌سنج با دقت 1± میلی‌متر ...
بیشتر
در تحقیق حاضر به بررسی اثر مانع پیوسته و متخلخل و صفحه متخلخل با ارتفاع‌های مختلف در لبه سرریز پلکانی به‌منظور شناخت مشخصات جریان پرداخته شده است. آزمایشها بر روی سرریز پلکانی با دو شیب 1:3 و 1:2، ارتفاع پله 9/10 سانتی‌متر، طول پله‌های 3/31 و 9/20 و عرض فلوم 2/1 متر انجام گردید. برای اندازه‌گیری پارامترهای جریان از عمق‌سنج با دقت 1± میلی‌متر و تکنیک BIV استفاده گردید. نتایج نشان میدهد که محل هواگیری طبیعی در حالتیکه مانع پیوسته در لبه پله قرار گیرد نسبت به حالت شاهد در هر دو شیب یک پله بهسمت پایین‌دست حرکت میکند. بر اساس نتایج پردازش تصویر و استهلاک انرژی، در مواردی که ناحیه اختلاط و ناحیه برگشتی جریان افزایش یابد، میزان استهلاک انرژی افزایش مییابد. از بین موانع استفاده شده در تحقیق حاضر صفحه متخلخل بهدلیل دارای بودن ناحیه اختلاط بیشتر و همچنین امکان عبور جت آب از داخل تخلخلها، بیشترین میزان استهلاک انرژی را نسبت به مانع متخلخل و مانع پر داشته است و این مقدار نسبت به حالت شاهد در هر دو شیب نیز بیشتر بوده است. همچنین میزان استهلاک انرژی در شیب 1:3 در تمامی آزمایشها بیشتر از شیب 1:2 بوده است.
رضا خانخانی؛ محمود کاشفی پور؛ بابک شاهی نژاد
چکیده
یکی از پدیده های هیدرولیکی مهم که در دهه های گذشته محققان به آن پرداخته اند پرش هیدرولیکی است که تا هم اکنون نیز این پژوهش ها ادامه دارد. در این تحقیق، اثرهای زوج دیوارۀ روزنه دار با روزنه های دایرهای شکل و میزان بازشدگی ثابت برای دیوارۀ روزنه دار اول (50 درصد) و میزان بازشدگی متفاوت برای دیوارۀ روزنه دار ...
بیشتر
یکی از پدیده های هیدرولیکی مهم که در دهه های گذشته محققان به آن پرداخته اند پرش هیدرولیکی است که تا هم اکنون نیز این پژوهش ها ادامه دارد. در این تحقیق، اثرهای زوج دیوارۀ روزنه دار با روزنه های دایرهای شکل و میزان بازشدگی ثابت برای دیوارۀ روزنه دار اول (50 درصد) و میزان بازشدگی متفاوت برای دیوارۀ روزنه دار دوم (12.5 ، 25 و 50 درصد)، بر پروفیل جریان عبوری از روی دیواره های روزنه دار و مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچۀ آرامش ارزیابی شده است. آزمایش ها در دبی های 47.3 تا 145.5 لیتر بر ثانیه و برای اعداد فرود در بازۀ 3.6 تا 11.2 در قالب 32 آزمایش اجرا شد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که زوج دیوارۀ روزنه دار با میزان بازشدگی (12.5 درصد - 50 درصد) افت نسبی انرژی را تا 83.7 درصد افزایش داده است. زوج دیوارۀ روزنه دار با بازشدگی 50 درصد نیز برای هر دو دیواره، طول پرش هیدرولیکی را تا 2.15 برابر عمق ثانویۀ پرش هیدرولیکی آزاد کاهش داده است. زوج دیواره با 50 درصد بازشدگی برای دیوارۀ روزنه دار اول و دوم بهترین عملکرد را به لحاظ ایجاد پرش های کامل و پایدار داشته است. زوج دیوارۀ روزنه دار با بازشدگی 50 درصد برای دیوارۀ روزنه دار اول و دوم، در مقایسه با سایر زوج دیواره های روزنه دار، به علت بالا آمدن غلتاب های ایجاد شده در پشت دیوارۀ روزنه دار دوم از کف به سطح جریان، پتانسیل ایجاد فرسایش را در پایین دست حوضچه های آرامش کاهش داده است.
حسن سعدی؛ سید محسن سجادی
چکیده
حوضچه های آرامش به عنوان یک سازه هیدرولیکی موثر برای استهلاک انرژی جنبشی جریان فوق بحرانی در پایین دست سرریز قرار می گیرد و در بعضی موارد برای دستیابی به یک طرح اقتصادی از اجزایی مانند بلوک های کف، آستانه انتهایی و ... استفاده می کنند. بنابراین برای تثبیت و کاهش طول پرش هیدرولیکی،احداث یک دیواره کوتاه در حوضچه آرامش به صورت یک آبپایه ...
بیشتر
حوضچه های آرامش به عنوان یک سازه هیدرولیکی موثر برای استهلاک انرژی جنبشی جریان فوق بحرانی در پایین دست سرریز قرار می گیرد و در بعضی موارد برای دستیابی به یک طرح اقتصادی از اجزایی مانند بلوک های کف، آستانه انتهایی و ... استفاده می کنند. بنابراین برای تثبیت و کاهش طول پرش هیدرولیکی،احداث یک دیواره کوتاه در حوضچه آرامش به صورت یک آبپایه پیوسته می تواند موثر باشد. در این پژوهش آزمایشگاهی اثر روزنه دار بودن آستانه پلکانی بر خصوصیات پرش در پایین دست سرریز اوجی مورد بررسی قرارگرفت. آزمایش ها برای چهار درصد بازشدگی 12% ، 25% ،50% و70% در سه فاصله نسبی 10.8، 14.6و18.75انجام شد. نتایج نشان می دهد که استفاده از آستانه پلکانی روزنه دار در حوضچه آرامش اثری مثبت بر کنترل وتثبیت موقعیت پرش هیدرولیکی دارد و آستانه با بازشدگی 25 درصد در فاصله نسبی 10.4 بیشترین اثر را در کاهش طول پرش نسبت به سایر آستانه ها از خود نشان داده و طول پرش را بطور متوسط 40.88درصد نسبت به پرش کلاسیک کاهش می دهد.همچنین بهترین موقعیت قرارگیری آستانه با 12درصد بازشدگی بر مبنای کاهش طول پرش هیدرولیکی در فاصله نسبی بیشتر از 14.6 می باشد.
سید محسن سچادی؛ جواد احدیان؛ محبوبه قنواتی
چکیده
سرریزهای کلیدپیانویی جدیدترین نوع سرریزهای تاجطولانی هستند که نسبت به سرریزهای زیگزاگی طول تاج بیشتری را در همان عرض بهدست میدهند و از اینرو ظرفیت تخلیه را بالاتر میبرند. استفاده از موانع در خروجی سرریزهای کلیدپیانویی با هدف افزایش میزان استهلاک انرژی در آنها روشی است که تاکنون کمتر به آن توجه شده است. سرریزهای کلیدپیانویی ...
بیشتر
سرریزهای کلیدپیانویی جدیدترین نوع سرریزهای تاجطولانی هستند که نسبت به سرریزهای زیگزاگی طول تاج بیشتری را در همان عرض بهدست میدهند و از اینرو ظرفیت تخلیه را بالاتر میبرند. استفاده از موانع در خروجی سرریزهای کلیدپیانویی با هدف افزایش میزان استهلاک انرژی در آنها روشی است که تاکنون کمتر به آن توجه شده است. سرریزهای کلیدپیانویی در تاج سدهای مخزنی و همچنین در شبکه های آبیاری و زهکشی کاربرد دارند و این پژوهش به علت اهمیت موضوع استهلاک انرژی در این نوع سازه ها اجرا شده است. در این تحقیق برای بررسی اثر آرایش موانع بر میزان استهلاک انرژی سازه، پس از شناخت پارامترهای مؤثر، مدلهای فیزیکی از موانع در دو آرایش مختلف (N) ساخته شد. موانع با دو آرایش N1 (ردیف های 3تایی و 2تایی که به صورت زیگزاگی قرار گرفته اند) و N2 (ردیف های 2تایی) در کلید خروجی سرریز قرار گرفتند. همچنین 27 آزمایش در محدودۀ دبی 135-5 لیتر بر ثانیه اجرا شد. نتایج آزمایشها نشان می دهد که با افزایش دبی، میزان استهلاک انرژی کاهش می یابد. همچنین میزان استهلاک انرژی در آرایش (2-2) به اندازه 1/16 درصد بیشتر از میزان استهلاک انرژی در آرایش (2-3) و به اندازه 61/8 درصد بیشتر از میزان استهلاک انرژی در مدل بدون مانع است. روند تغییرات ضریب تخلیه جریان نیز در این نوع سرریز مورد ارزیابی قرار گرفت. به اینصورت که حداکثر ضریب دبی با استفاده از روش تئوری، برابر 0/63 و با استفاده از روش انتگرالی، برابر ٥٤/٢ برای تمامی مدل های آزمایشگاهی است.
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.
حسین حمیدی فر؛ محمدحسین امید
چکیده
یکی از رایج ترین روش ها برای استهلاک انرژی در پایین دست سازه ها در شبکه های آبیاری و زهکشی، استفاده از پرش هیدرولیکی میباشد. برخلاف سایر مقاطع از قبیل مقطع مستطیلی، ذوزنقه ای و دایره ای، پرش هیدرولیکی در کانال مثلثی تاکنون چندان بررسی نشده است. در این مقاله، ویژگی های پرش هیدرولیکی در یک کانال با مقطع مثلثی ...
بیشتر
یکی از رایج ترین روش ها برای استهلاک انرژی در پایین دست سازه ها در شبکه های آبیاری و زهکشی، استفاده از پرش هیدرولیکی میباشد. برخلاف سایر مقاطع از قبیل مقطع مستطیلی، ذوزنقه ای و دایره ای، پرش هیدرولیکی در کانال مثلثی تاکنون چندان بررسی نشده است. در این مقاله، ویژگی های پرش هیدرولیکی در یک کانال با مقطع مثلثی همراه با آستانه انتهایی لبه پهن مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمایش ها در یک کانال مستطیلی به طول 9، عرض 0/5 و ارتفاع 0/6 متر از جنس شیشه شفاف و تحت شرایط هیدرولیکی مختلف شامل دبی های مختلف، دو بازشدگی دریچه و اعداد فرود ابتدای پرش در دامنه 12/5-2/5 انجام شدند. نتایج نشان داد که به ازای یک عدد فرود مشخص جت ورودی، عمق پایاب مورد نیاز در مقطع مثلثی تا 70 درصد کمتر از مقدار متناظر در مقطع مستطیلی است. بر اساس نتایج به دست آمده، روابط تجربی برای پارامترهای بی بعد نسبت عمق ثانویه و ارتفاع آستانه انتهایی لبه پهن برحسب عدد فرود جریان ورودی به دست آمد که می توان در طراحی ها از این روابط برای تشکیل پرش کنترل شده، در شرایطی که عمق پایاب کافی برای شکل گیری پرش هیدرولیکی در کانال های مثلثی وجود ندارد، استفاده کرد.
