پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی عمران > مقطع دکتری > سال 1398
پدیدآورندگان:
زهرا اشکو [پدیدآور اصلی]، احمد احمدی[استاد راهنما]، امیراحمد دهقانی [استاد راهنما]
چکیده: حوضچه‌های آرامش معمولاً در پایین‌دست سازه‌های هیدرولیکی به عنوان مستهلک‌کننده انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ابعاد حوضچه های آرامش مستقیماً به مشخصات پرش هیدرولیکی بستگی دارد. از اینرو تلاش پژوهشگران بر این بوده است تا با ایجاد تمهیداتی در محل وقوع پرش هیدرولیکی، بتوانند مشخصات پرش را بهبود بخشند تا صرفه جویی اقتصادی زیادی به همراه داشته باشد. افت انرژی بیشتر، طول پرش و نسبت عمق ثانویه به عمق اولیه کمتر، از پارامترهای تعیین کننده در طراحی بهینه حوضچه آرامش می باشند. تا کنون تکنیکهای متعددی جهت افزایش افت انرژی، کاهش طول و عمق ثانویه در پرش هیدرولیکی به کار رفته است. ترکیبی از این تکنیک ها در سال های اخیر در جهت بهینه نمودن طرح حوضچه آرامش بسیار مورد توجه محققین بوده است. با توجه به نتایج قابل قبول استفاده از موانع، واگرایی جریان، شیب معکوس در افزایش اتلاف انرژی، کاهش طول پرش و عمق ثانویه، در مطالعه حاضر، پرش هیدرولیکی واگرای معکوس با به کارگیری بلوک های میانی و آبپایه انتهایی به صورت آزمایشگاهی، تحلیلی و عددی مورد بررسی قرار گرفت و اثر میزان واگرایی دیواره های کانال، شیب کف معکوس و چیدمان متفاوت بلوک های میانی بر مشخصه های پرش هیدرولیکی بررسی گردید. در مجموع، آزمایش ها برای مقاطع مستطیلی با شیب کف معکوس 0، 2/5، 5 و 7/5 درصد و زوایای واگرایی 3، 5، 9 و صفر درجه(مستقیم) و با قرار دادن بلوک های اتلاف کننده ی انرژی انجام شد. بلوک های میانی در دو وضعیت واگرا و همگرا و به صورت متقارن نسبت به محور مرکزی کانال و در فواصل مختلف نسبت به دریچه ی بالادست قرار داده شد (α=0-80°). دامنه تغییرات مقادیر دبی و عدد فرود از 39 الی 81/7 لیتر بر ثانیه و 4/44 الی 8/56 بود. نتایج نشان داد در حوضچه واگرا بکارگیری بلوکها در وضعیت همگرا منجر به کاهش طول پرش نسبی و نسبت عمق ثانویه پرش می گردد و بهترین زاویه ی استقرار بلوک زاویه 30 درجه بوده است. نتایج همچنین نشان داد بلوکهای میانی به میزان قابل ملاحظه ای بر نسبت عمق ثانویه و طول پرش تاثیر می گذارند( در مقایسه با حوضچه ی واگرای معکوس بدون بلوک). در زاویه استقرار بلوک 30 درجه ی همگرا، میزان کاهش طول و نسبت عمق ثانویه پرش به ترتیب 35 و 16 درصد بوده است. در حوضچه آرامش مستطیلی نتایج مربوط به نحوه چیدمان بلوک ها دقیقا عکس حوضچه ی واگرا به دست آمده است. بدین معنی که وضعیت واگرای بلوکها منجر به کاهش طول نسبی پرش و نسبت عمق ثانویه گردیده و زاویه 30 درجه بهترین نتایج کاهشی را نشان داده است. در زاویه استقرار بلوک 30 درجه ی واگرا، میزان کاهش طول و نسبت عمق ثانویه پرش به ترتیب 40 و 10 درصد بوده است. در حالیکه وضعیت همگرای بلوکها منجر به افزایش طول پرش نسبی و نسبت عمق ثانویه گردیده است. معادله ای نیمه تحلیلی برای نسبت عمق ثانویه پرش هیدرولیکی در کانال واگرا روی شیب معکوس با بلوک های میانی و آبپایه انتهایی ارائه گردید که تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی نشان داد. در مدلسازی عددی توسط نرم افزار Flow3D بهترین مدل که کمترین اغتشاشات در سطح آب و نزدیکترین جواب ها را نسبت به نتایج مدل آزمایشگاهی نشان داد مدل ωk- به دست آمده است و مطابقت خوبی بین نتایج آزمایشگاهی نیمرخ های طولی پرش و منحنی های مبتنی بر فرضیات مدلسازی عددی مشاهده گردید که صحت فرضیات به کار رفته در مدلسازی عددی را تایید نمود.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#حوضچه آرامش واگرا #شیب کف معکوس #مشخصات هیدرولیکی پرش #بلوک های کف
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)