در هنگام جستجو کلمه در قسمت عنوان میتوانید کلمات مورد جستجو را با کاراکتر (-) جدا کنید.
کاربرد نوع شرط:
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: تنش برشی ظاهری,زبری ناهمگن,خصوصیات جریان,نرم افزار Flow 3D,هیدرولیک مقاطع مرکب
- چکیده: مدلسازی خصوصیات جریان در کانالهای مرکب یکی از مهمترین مسائل مهندسی هیدرولیک است. از مهمترین پارامترهای جریان در کانالهای مرکب نیز میتوان به تنش برشی ظاهری اشاره کرد که در اثر اختلاف سرعت جریان در کانال اصلی و سیلابدشتها در محل اتصال کانال اصلی به سیلابدشتها بهوجود میآید. تنش برشی ظاهری باعث ایجاد آشفتگی و گردابههای سهبعدی در مرز کانال اصلی و سیلابدشتها میشود. اختلاف بین زبری کانال اصلی و سیلابدشتها نیز یکی دیگر از عوامل تشدیدکنندۀ تنش برشی ظاهری در مرز بین زیر مقاطع کانال مرکب است. در این تحقیق، خصوصیات جریان در کانال مرکب منشوری با زبری ناهمگن با استفاده از مدلسازی فیزیکی و عددی بررسی شده است. مدلسازی فیزیکی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه تهران و مدلسازی عددی آن با استفاده از نرمافزار دینامیک سیالاتی محاسباتی Flow 3Dانجام گرفته است. نتایج هر دو مدلسازی نشان میدهد که افزایش زبری سیلابدشتها موجب کاهش سرعت متوسط عمقی و نیز تشدید گرادیان تنش برشی مرزی جریان در محل اتصال مقطع اصلی و سیلابدشتها میشود. همچنین، بررسی نتایج مدلسازی عددی نشان میدهد که نرمافزار Flow 3D دارای دقت مناسب برای پیشبینی خصوصیات جریان در کانال مرکب با زبری ناهمگن است. ارزیابی عملکرد مدلهای آشفتگی موجود در نرمافزار نیز نشان میدهد که مدل آشفتگی RNG، نسبت به سایر مدلهای آشفتگی، بهدلیل مدلسازی بهتر گردابهها در محل اتصال کانال اصلی و سیلابدشتها در مدلسازی خصوصیات جریان در کانال مرکب دارای عملکرد بهتری است.
- چکیده انگلیسی: Modeling of flow through the compound open channel is one of the main problems in the field of hydraulic engineering. One of the main parameter related to the flow properties in the compound open channel is Shear Stress. The shear stress is because of difference of velocities between the main channel and floodplains. The Shear Stress causes of turbulence and vortex creation on the border of main channel and floodplains. The difference between the roughness of main channel and floodplains intensities the shear stress in the border zone. In this investigation using the physical and numerical modeling the flow properties in the heterogeneous roughness prismatic compound open channel was studied. The study was carried out in the hydraulic laboratory of Tehran University and numerical modeling was conducted using the Flow 3D as famous computational fluid dynamic (CFD) tool. The results indicated that the Flow 3D software has high ability for modeling the flow characteristics in heterogeneous roughness prismatic compound open channel and the RNG turbulence mode is suitable for modeling the vortex on the border of both sections.
Keywords: Compound Open Channel, Flow 3D, Heterogeneous Roughness, Shear Stress.- انتشار مقاله: 22-12-1394
- نویسندگان: شادی نجفیان,حجت الله یونسی,عباس پارسائی,حسن ترابی پوده
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: آبشکن,کنترل رسوب,آبگیر,راندمان آبگیری
- چکیده: یکی از مشکلاتی که در اکثر آبگیرها به وجود میآید، تجمع و ورود رسوبات به دهانه آبگیر و کاهش راندمان آبگیری است. کنترل رسوب در آبگیرها از مسائل پیچیده مهندسی رودخانه است. برای کاهش رسوب ورودی به دهانه آبگیر می-توان از مجموعه روشهای کنترل کننده ورود رسوب به آبگیر استفاده نمود. در این تحقیق تأثیر زاویه و فاصله آبشکن از دهانه آبگیر همراه با دیوار جداکننده بر روی کنترل رسوب و راندمان آبگیری به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. تأثیر چهار زاویه (30، 45، 60 و 90) درجه و چهار جانمایی آبشکن (b3b,5/2b,2b,) درساحل مقابل آبگیر بررسی شده است(b عرض کانال آبگیر میباشد). نتایج نشان داد آبشکن با زاویه 60 درجه و در فاصله b2 از مرکز دهانه آبگیر نسبت به زاویه 30، 45 و90 درجه، به ترتیب 27، 14و12درصد عملکرد بیشتری در کاهش رسوب و 53، 45 و 16درصد افزایش دبی انحرافی به آبگیر داشته است. همچنین با افزایش پارامتر نسبت فاصله آبشکن به عرض آبگیر، نسبت دبی انحرافی به آبگیر برای زاویههای 30، 45، 60 و 90 درجه و 05/1= u ̅/u_c به ترتیب 5 ، 13، 2 و 23 درصد، 08/1= u ̅/u_c به ترتیب 2، 3،3 و 2 درصد و 11/1= u ̅/u_c به ترتیب 17، 24، 2 و 10 درصد افزایش مییابد.
- چکیده انگلیسی: A major problem with which most of the lateral intakes are faced, is accumulation and sediments entering the intake entrance and diversion efficiency is reduced. Sediment control is one of the most important issues in river engineering. To reduce sediment entering the intake entrance can be From the methods of controlling the Sediment entering to the intake entrance . In this study effect of the location, and angle of the spur dike and using skimming wall on the amount of delivered sediment into the lateral intake and intake ratio were testing. Effects of angle variations(30,45,60,90) of spur dike and spur dike location(b, 2b, 2.5b ,3b) on intake ratio and delivered sediment into the intake were investigated (b is the intake width ). Results show that discharge 60( lit/s), and spur dike with 60 degree angle and 2b distance from the center intake entrance in combination with the skimming wall compared to an angle of 30, 45 and 90 degrees, respectively, 27, 14 and 12 percent less sediment and 53, 45 and 16 percent superior discharge into the the intake diverts. Also by increasing the parameter the ratio of distance of spur dike, to the width of intake, Ratio of flow deviation to the intake for angle of 30°, 45°, 60° and 90°, and u ̅/u_c =1.05 for 5, 13, 2 and 23% Respectively, u ̅/u_c =1.08 for 2, 3, 3 and 2% Respectively , u ̅/u_c =1.11 for 17, 24, 2 and 10 percent Respectively increases.
- انتشار مقاله: 05-02-1395
- نویسندگان: امیر مرادی نژاد,امیر حمزه حقی آبی,مجتبی صانعی,حجت ا.. یونسی
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: نرخ رسوبگذاری,بستر زبر مصنوعی,پدیده برخاستگی,پروفیل سرعت,جریان غلیظ رسوبی
- چکیده: جریان غلیظ زمانی اتفاق میافتد که اختلاف چگالی بین دو سیال وجود داشته باشد. این نوع جریان یکی از مکانیزمهای مهم در انتقال و رسوبگذاری مواد غیرچسبنده در مخازن با درههای باریک و عمیق هستند. در تحقیق حاضر 63 آزمایش جریان غلیظ رسوبی اجرا شد تا تاثیر دو شکل و سه ارتفاع زبری مصنوعی روی رفتار این جریان نسبت به بستر صاف بررسی شود. پروفیلهای قائم سرعت و غلظت در بدنۀ جریان برداشت شد. نتایج بررسیها نشان میدهد که وجود زبری باعث افزایش ضخامت بدنۀ جریان غلیظ به مقدار متوسط 47 درصد، کاهش سرعت حداکثر به مقدار متوسط 29 درصد، و افزایش فاصلۀ سرعت حداکثر از بستر به مقدار متوسط 163 درصد میشود. همچنین، برای زبریهای مختلف در شرایط خاص هیدرولیکی و تحت تاثیر عوامل عدد فرود جریان، زبری نسبی و عامل انسداد پدیدۀ برخاستگی مشاهده گردید. این رفتار پروفیل سرعت را در بدنۀ جریان تحت تاثیر میدهد به نحوی که با وقوع برخاستگی مقدار سرعت حداکثر 5 تا 25 درصد در طول جریان افزایش مییابد. با بررسی مقدار رسوبگذاری در طول جریان، مشخص گردید که وجود زبریها، بهشرط وقوع نیافتن برخاستگی، رسوبگذاری را بهطور متوسط 223 درصد افزایش میدهد.
- چکیده انگلیسی: Density currents are formed when gravity acts upon a density difference between two different fluids. These currents are the most important transport mechanisms and deposition of noncohesive sediments in narrow and deep reservoirs. In this research, 63 experiments were performed to investigate the effects of two shapes and three heights of artificial roughness on sediment-laden density currents. Velocity and concentration profiles were measured in the body of current. Results showed that presence of roughness causes 47% increasing in the density current body thickness, 29% decreasing in the maximum value of velocity and 163% increasing in the distance of peak value of velocity point from the bed in the normal velocity profile. Also for different roughness and with special hydraulic conditions, Lifting phenomenon has been observed, which is affected by densimetric Froude number, relative roughness and blockage factors. This phenomenon effects on the velocity and causes 5-25% increasing in the maximum value of velocityi the stream line of current. Sedimentation rate in the current over rough bed is approximately 223% more than smooth bed if lifting phenomenon has not be occurred.
- انتشار مقاله: 08-04-1395
- نویسندگان: پیمان ورجاوند,مهدی قمشی,علی حسین زاده دلیر,داود فرسادی زاده
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: مدیریت آبیاری,راندمان های آبیاری,سامانه های آبیاری
- چکیده: نتایج حاصل از بررسی های مزرعه ای در سامانهها و شبکههای مختلف آبیاری (سنتی و پایین دست سدها) در سطح کشور طی سال های 94-1370جمع آوری و تحلیل شد. طبق نتایج، راندمان کاربرد آب آبیاری در کشور از 22/5 تا 85/5درصد متغیر و میانگین آن 0/56 درصد است. متوسط این راندمان در سامانههای کرتی، نواری و جویچه ای به ترتیب 55/3، 52/9 و 52/5 درصد است. همچنین از بین روشهای بارانی، روش رول لاین و کلاسیک ثابت به ترتیب بیشترین (66/9درصد) و کمترین (52/1درصد) راندمان کاربرد را داشته و در آبیاری قطرهای این کمیت 71/1درصد بوده است. متوسط راندمان کاربرد آب آبیاری در سامانه های آبیاری تحت فشار و سطحی به ترتیب 66/6و 53/6درصد است. همچنین با مقایسه روشهای مختلف آبیاری تحت فشار نیز ملاحظه میشود که میانگین راندمان کاربرد آب آبیاری در روشهای آبیاری بارانی 62/1 و در روشهای آبیاری قطره ای 71/1درصد است. بررسی روند تغییرات راندمان طی سالهای مختلف نشان داد که راندمان کاربرد آبیاری در دو دهه 80-71 و 90-81 و نیم دهه 94-91 به ترتیب 52، 58/4 و 58/8درصد بوده است. همچنین بررسیها نشان داد راندمان انتقال و توزیع نیز در دهه های مذکور به ترتیب 67، 68/5و 74/2درصد بوده است. بدین ترتیب راندمان کل در دهه های یاد شده به ترتیب 29/7، 36 و 43/8درصد برآورد میشود.
- چکیده انگلیسی: Assessment of low irrigation efficiency in the country and providing appropriate solutions to improve irrigation efficiency and water productivity at the national level can be a great help for modifying irrigation efficiency. For this purpose, available data on irrigation efficiencies in different irrigation systems and differnet irrigation networks (traditional and modern) were analyzed. Analysis was based on results obtained from about 200 field scale studies carried out in some provinces including 1900 measured irrigation events across Iran from 1991 to 2015. The finding showed that application irrigation efficiency (Ea) ranged between 22.5 and 85.5% and having meant of 56%. The averages of Ea in basin, border and furrow irrigation systems were 55.3, 52.9 and 52.5%, respectively. Eventhogh, Ea in sprinkler irrigation systems for example wheelmove and solid set systems were 66.9 and 52.1%, respectively. Average of Ea in pressurized and surface irrigation systems were 66.6 and 53.6%, respectively. As well as, Ea in sprinkler and drip irrigation systems were 62.1 and 71.1%, in order. Results also indicated that Ea over three decades (1992-2001, 2002-2011, and 2012-2015) were 52, 58.4, and 58.8%, respectively. However, network irrigation efficiency was 67, 68.5 and 74.2% in these 3 decades in order. As a result, total irrigation efficincey (Ep) was 29.7, 36 and 43.8% in these decaceds, respectively. This meant that, Ep had annully increased about 1% from 1996 to 2013.
- انتشار مقاله: 21-01-1395
- نویسندگان: فریبرز عباسی,فرحناز سهراب,نادر عباسی
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: بهینهسازی,روندیابی سیلاب,مدل هیدرولوژیک,الگوریتم جستجوی گرگ
- چکیده: روندیابی سیلاب یکی از پیچیدهترین مسائلی است که در علم هیدرولیک کانالهای باز و مهندسی رودخانه مورد بررسی قرار میگیرد. در میان روشهای مختلف روندیابی سیلاب، روش ماسکینگام به عنوان پر کاربردترین روش هیدرولوژیکی اهمیت زیادی در مطالعات سیلاب رودخانهها داشته و از دقت بالایی برخوردار است. تخمین صحیح پارامترهای موجود در مدل غیر خطی ماسکینگام همواره مورد توجه محققین بوده و از روشهای مختلفی بدین منظور استفاده شده است. در مقاله حاضر، از الگوریتم جدید جستجوی گرگ (WSA) بدین منظور استفاده شده است. برای ارزیابی مقادیر بهینه پارامترهای مدل ماسکینگهام، تابع هدف به صورت کمینهسازی مجموع مربعات باقیماندهها(SSQ) بین حجم خروجیهای مشاهداتی و روندیابی شده در نظر گرفته شد. به منظور بررسی میزان مطلوبیت یافته های تحقیق، نتایج حاصل از الگوریتم جستجوی گرگ با نتایج سایر روشهای فرا ابتکاری شامل الگوریتم ژنتیک (GA)، الگوریتم گروه ذرات (PSO)، الگوریتم جستجوی هارمونی (HS) و الگوریتم رقابت استعماری (ICA) مقایسه گردید. از شش تابع محک استاندارد با ابعاد متفاوت برای بررسی کارآمدی این الگوریتمها استفاده شد. همچنین تحلیل حساسیت بر روی اندازه جمعیت برای الگوریتمهای مورد استفاده صورت پذیرفت. نتایج این تحقیق حاکی از آن بود که در میان الگوریتمهای مذکور، الگوریتم جستجوی گرگ قادر است برآورد مناسبتری از مقادیر بهینه پارامترهای مدل ماسکینگام غیرخطی ارائه نماید به طوری که مقادیر ضریب تبیین و جذر میانگین مربعات خطا برای رودخانه کارده به ترتیب برابر با 778425/0 و 712358/0 بدست آمد.
- چکیده انگلیسی: Flood routing is one of the most complex problems that is investigated in open channel hydraulics and river engineering. Among the different flood routing methods, the Muskingum model, as the most common hydrologic method of flood routing, has been widely used with high accuracy in river flood studies. The parameters estimation of the nonlinear Muskingum flood-routing model has been considered by different researchers and several methods have been utilized to this purpose. In this paper, the wolf search algorithm (WSA) was used to this end. To assess the optimum values of Muskingum parameters, the objective function was defined as the minimizing of the sum of square residuals between the observed and routed outflows. To investigate the desirability of research findings, the results of the WSA were compared with other heuristic algorithms including genetic algorithm (GA), particle swarm optimization (PSO), harmony search (HS), and imperialist competitive algorithm (ICA). Six benchmark functions with different dimensions were used to evaluate the capability of algorithms. The results showed that the WSA is capable to provide satisfactory estimates of nonlinear Muskingum parameters, so that, the values of R2 and RMSE were obtained 0.99261 and 2.419886 for Kardeh river and 0.778425 and 0.712358 for Wilson river, respectively.
- انتشار مقاله: 19-03-1395
- نویسندگان: سعید اکبری فرد,محمدرضا مددی,مریم علیان نژاد
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: نفوذپذیری,نشست خاک,نسبت تخلخل,گچ طبیعی
- چکیده: تحکیم پذیری و پایداری خاک متاثر از وجود املاح در خاک و به ویژه در رابطه با رطوبت میباشد و این موضوع یکی از مشکلات در احداث کانالهای آبیاری و زهکشی است. در این تحقیق تاثیر گچ طبیعی بر خصوصیات خاک محل اجرای کانال آبیاری و زهکشی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور دستیابی به جوابهای منطبق با شرایط بهره برداری، نمونهها از خاک منطقه و محل اجرای کانال،که دارای گچ طبیعی میباشند،تهیه گردید. نمونهها بر اساس ترکیب وزنی خاک و گچ طبیعی با درصد های 1% ، 4% ، 10% و 15% با انجام آزمایش شیمیایی استاندارد تعیین درصد گچ انتخاب و به منظور تعیین برخی ویژگیهای عمومی خاک، آزمایشهای شناسایی انجام گرفت.برای بررسی نرخ انحلال از آزمایش تحکیم نیز، بدین گونه استفاده شد که بر روی نمونههای آب خروجی حاصل از فرآیند تعویض آب مقطر در جام دستگاه تحکیم با پریود زمانی یک روزه، و تحت تنشهای1، 4 و 8کیلوگرم بر سانتیمتر مربع ، اندازه گیری EC به مدت یک ماه انجام گرفت. نتایج آزمایشها نشان داد که با افزایش مقدار گچ، نشانه خمیری و وزن مخصوص خشک نمونه های خاک، کاهش یافته ولی نرخ نفوذپذیری و نشست افزایش مییابد.از آنجا که در محاسبه میزان نشست خاکهای گچدار علاوه بردرصد گچ پارامترهایی مانند ضریب فشردگی حجمی و تنش موثر هم تاثیر گذار ند. از این رو در این تحقیق این عوامل مورد بررسی قرار گرفت و با لحاظ آنها رابطهای پیشنهاد شده است.
- چکیده انگلیسی: Consolidation and stability of soil is influenced by the presence of minerals in the soil and it is especially related to its moisture and this is a prevalent difficulty in the construction of irrigation and drainage networks. In this research, the effect of natural gypsum on the properties of soil in the location of constructing network was studied. In order to achieve answers which comply with the conditions of operation, samples were prepared from the construction site, where they contain natural gypsum in soil. Samples were selected, based on a weighted combination of soil and natural gypsum, with percentages of 1%, 4%, 10% and 15% and by conducting standard chemical tests to determine the percentage of gypsum and some general properties of soil. In order to assess the rate of dissolution, consolidation test was also conducted and in this process EC was measured for a month in output water samples extracting from the process of replacing distilled water, in a one-day period and under the stresses of 1, 4 and 8 kg/cm^2 in the consolidation device. The results showed that by increasing the amount of gypsum, plasticity index and dry density of soil samples have decreased, but permeability and settlement rates have increased. Since in the calculation of settlement of gypsum-containing soils, in the addition to the percentage of gypsum, parameters such as volumetric compression ratio and stress are effective as well; so, these factors have been investigated in this research a formula has been suggested by considering these factors.
- انتشار مقاله: 05-01-1395
- نویسندگان: مهدی خلف شوشتری,نوید خیاط,احد نظرپور
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: رسوبگذاری,سرریز کنگرهای,ضریب دبی جریان,سازه کنترل,تراز پایاب
- چکیده: سرریزهای کنگرهای اغلب گزینهای مطلوب برای تنظیم تراز آب بالادست و افزایش دبی جریان میباشند. اگرچه طراحی بهینه آنها بهعلت ویژگیهای پیچیده جریان و شمار زیادی از متغیرهای هندسی و هیدرولیکی طراحی دشوار است. از جمله پارامترهای اثرگذار بر ضریب دبی جریان در سرریزها، وضعیت رسوبگذاری در بالادست و استغراق در پاییندست آنها میباشد که در نتیجه آن، عملکرد این سازهها تحت تاثیر قرار میگیرد. در این پژوهش تاثیر افزایش ترازهای مختلف پایاب (یک سوم و دو سوم ارتفاع سرریز) بر تغییر ضریب دبی جریان در سرریز کنگرهای پلان ذوزنقهای با هندسههای مختلف در شرایط بدون رسوب و تراز رسوبگذاری 90 درصد ارتفاع سرریز بهصورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل نتایج حاکی از آن است که تراز پایاب یک سوم ارتفاع سرریز تاثیری بر ضریب دبی جریان در سرریزهای مورد مطالعه نداشت اما با افزایش تراز بستر پایاب به دو سوم ارتفاع سرریز، به دلیل کاهش حجم توده هوای محبوس در زیر سفرههای ریزشی جریان و در نتیجه تغییر الگوی ریزشی جریان از حالت جهنده به چسبنده که افت هد جریان در بالادست این سرریزها را به دنبال دارد، ضریب دبی جریان در سرریزهای کنگرهای ذوزنقهای در شرایط بدون رسوب بین 3/3 تا 2/12 درصد و تراز رسوبگذاری 90 درصد ارتفاع در بالادست سرریز بین 1/2 تا 2/9 درصد نسبت به شرایط پایاب غیرمستغرق در دبی حداکثر افزایش مییابد. همچنین معادلهای، برای برآورد ضریب دبی جریان سرریزهای کنگرهای پلان ذوزنقهای در شرایط رسوبگذاری در بالادست و پایاب مستغرق ارائه گردید.
- چکیده انگلیسی: Labyrinth weirs are often a favorable design option to regulate upstream water elevations and increase flow capacity; nevertheless, it can be difficult for engineer to optimal design due to the complexities of nappe behavior, many geometric design and hydraulic variables. A level of sedimentation in upstream and submergence in downstream of the weirs are parameters, which affects on the performance of these structures. In this research the effect of different levels of tail water (one third and two third of weir height) and upstream sedimentation level (non-sedimentation and in sedimentation level of 90 percent of weir height) on the discharge coefficient of different geometers of trapezoidal labyrinth weirs for two conditions, that was investigated experimentally. The analysis of results indicated that increasing tail water depth to one third of weir height didn’t affect on the discharge coefficient of weirs. by increasing tail water depth to two third of weir height, air cavity volume under nappe decreased. Therefore, the flow pattern of the nappe changed from leaping to clinging condition and upstream head decreased. As a result, the labyrinth weirs discharge coefficient in non-sedimentation and sedimentation level of 90 percent of weir height increased about 3.3 to 12.2 and 2.1 to 9.2 in maximum discharge, respectively in comparison un-submergence tail water. The statistical equation for estimation of the discharge coefficient of trapezoidal labyrinth weirs for upstream sedimentation and submerged conditions was developed.
- انتشار مقاله: 22-04-1395
- نویسندگان: مهدی اسمعیلی ورکی,حنانه شفاعت طلب دهقانی,افشین اشرفزاده
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: پرش هیدرولیکی,عدد فرود,استهلاک انرژی,صفحات مشبک,مطالعهی آزمایشگاهی
- 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؛ 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.
- چکیده انگلیسی: The energy dissipation through hydraulic structure is an important issue in hydraulic engineering. The performance of hydraulic structure as a view of energy dissipation can provides the stabality of structure and river bed. In this study the experimental investigation of screen performance is evaluated as the energy dissipator of supercritical flow. The investigated parameters include: Froude number; screen porosity; location of screens. The Froude number of supercritical flow has been varied in the range of 2.5 to 8.5, and the screen porosities are 40 and 50%. Also the location of screens has been considered 62.5, 125 and 250 cm after supercritical flow generator gate. The results indicate that screen porosity, location of screens from supercritical flow generator gate and also Froude number of supercritical flow have a significant effect on screen performance. The energy dissipation of system through screens is more than free hydraulic jump in the entire evaluated cases. The results show that the Froude number increasing result in screen performance (relative energy dissipation) increasing, but screen efficiency (difference between the relative energy dissipation of system from free hydraulic jump) decreasing. Also the screen with 50 porosity which has been located at 125 cm from gate has the best performance.
- انتشار مقاله: 23-04-1395
- نویسندگان: رسول دانشفراز,سینا صادق فام,علی رضازاده جودی
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: آنالیز ابعادی,ضریب دبی,مدل ترکیبی سرریز- دریچه ذوزنقه ای
- چکیده: سرریزهای لبه تیز و دریچه های کشویی از نظر سهولت ساخـت، قابلــیت کــنترل سطح آب و انـــدازه گیری شدت جریان همواره مورد توجه بوده و مطالعات گسترده ای روی آنها صورت گرفته است. از آنجا که ماهیت جریان روی سرریز لبه تیز بسیار پیچیده است، رابطه های استخراج شده همواره با در نظر گرفتن یک سری فرضیات ساده کننده بوده و براساس آزمایش های تجربی در شرایط متفاوت به دست آمده اند. از طرف دیگر اغلب سرریزها باعث ایجاد منطقه ای دارای آب نسبـتاً ساکن در بالادسـت خـود می شوند که می تواند محل ته نشینی رسوبات و مواد زائد موجود در آب گردد و از معایب این سازه محسوب می گردد. با انباشت رسوبات در بالادست، شرایط جریان تغییر یافته و روابط استخراج شده دقت خود را از دست می دهند. در این مورد ترکیب سرریز با دریچه می تواند به عنوان یک راه حل مفید برای عبور مواد شناور از روی سرریز و انتقال مواد رسوبی از زیر دریچه مطرح گردد. در این تحقیق خصوصیات هیدورلیکی 18 مدل ترکیبی سرریز- دریچه ذوزنقه ای در سه گروه متفاوت با سه بازشدگی مختلف دریچه در انتهای کانال باز با مقطع دایره ای مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روش آنالیز ابعـادی و حل تحلـیلی و با بهره گیری از آنالیـزهای آماری، معادله ای برای دبی ترکیبی مدل ترکیبی سرریز- دریچه ارائه گردیده و با دادههای آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد ضریب دبی حاصله مطابقت خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد.
- چکیده انگلیسی: Sharp crested weirs and sluice gates because of their ease making, water surface control potential and flow rate measuring have been broadly studied. Since the nature of flow on the weirs is highly complicated, mostly the driven equations are taken in account a series of simplifier hypothesis that are on the base of empirical experiments. On the other hand most of the weirs cause a relatively calm zone of water on their upstream, which is a place of waste material and sediments to precipitate that is the disadvantage of the device. With gradual storage of sediments, the condition of flow changed and driven equations will lose their precision. In this case composition of weir and gate can be a useful solution for passage of floating materials over the weir and transmission of sediment materials from the lower part of the gate. In this study, hydraulic characteristics of the 18 combined model of trapezoidal weir-gate in the tree groups with three different opening gates at the end of an open channel with a circular cross section were studied. Using dimensional analysis, analytical solutions and statistical analysis, an equation for combined discharge by combined model of weir-gate was introduced and was evaluated by experimental data. The Results showed that the outcome discharge coefficient have a good agreement with experimental data.
- انتشار مقاله: 22-04-1395
- نویسندگان: مریم پاشازاده,منوچهر حیدرپور,سید حسین سقائیان نژاد,سید حسین رضویان
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: فشار آب منفذی,صعود سطح ایستابی,نزول آب کانال
- چکیده: یکی از دلایل اصلی تخریب شیبهای ساحلی و کنارۀ رودخانهها، وقوع پدیدۀ جوشش در سطوح شیبدار، پس از بالا آمدن سطح آب زیرزمینی و در زمان نزول سطح آب کانال است. در این پژوهش، تاثیر تغییرات سطح آب زیرزمینی و آب کانال بر وقوع جوشش در شیبهای ساحلی و نیز اثر دیوار آببند بر این پدیده در شرایط مذکور مطالعه بررسی شده است. آزمایشها در تانک نشت با مدل فیزیکی یک مقطع ذوزنقهای با شیب دیواره 1/5 و قطر متوسط ذرات 0/58 میلیمتر اجرا شد. دیوار آببند در عمقهای نسبی (Z/d) برابر 0/5، 0/67، 0/83 و 1 نصب گردید (Z عمق دیوار آب بندو dعمق کانال). در شرایط صعود تراز سطح ایستابی و در آزمایش شاهد در همۀ عمقهای نسبی آب کانال به غیر از عمق نسبی (y/d) برابر 0/7، پدیدۀ جوشش مشاهده شده است. در آزمایش دیوار آببند با عمق نسبی (Z/d) برابر 1، در حالت وقوع نیافتن پدیدۀ جوشش، گرادیان جریان خروجی نسبت به نمونۀ شاهد تقریباَ 41 درصد کاهش نشان میدهد و جوشش صرفاَ در عمق نسبی آب (y/d) برابر 0/167 مشاهده میشود. در شرایط نزول سطح آب کانال نتیجۀ بررسیها نشان میدهد که در آزمایش شاهد در تمام ترازهای سطح ایستابی جوشش اتفاق افتاده است. در آزمایشهای دیوار آببند، در نمونههای با تراز سطح ایستابی بالا، با وجود نصب دیوار آب بند، افزایش گرادیان جریان خروجی ناشی از افزایش بار هیدورلیکی سبب وقوع جوشش در تمام نمونهها شده است. در عمق نسبی آب زیرزمینی (h/d) برابر 0/933، در تمامی عمقهای دیوار آببند، جوشش اتفاق افتاده است.
- چکیده انگلیسی: One of the main reasons of destructing the coastal slopes and riverbanks is failure of side slopes under the rising the water table or sliding the side slopes under the drawdown of channel water. In this research, effect of variations of water table and channel water level on the piping of coastal slopes was studied and effect of cutoff wall on the phenomenon was investigated in the conditions. The experiments were conducted in a seepage tank with physical model of a trapezoidal section including 1.5 side slope and 0.58 mm mean diameter of the particles. Cutoff wall was fixed in the relative depths Z/d=0.5, 0.67, 0.83 and 1. Results of peak conditions of flood showed, in the control experiment, piping was observed in the all relative channel water level except the relative channel water level equal to y/d=0.7. In the experiment with cutoff wall Z/d=1 and without occurrence of piping, exit flow gradient was decreased approximately 41 present with respect to the control experiment. Results of drawdown conditions of flood showed, in the control experiment, piping was observed in the all channel water level. In the experiments with cutoff wall, in the cases with high water table, despite of existence of cutoff wall, increasing the exit flow gradient caused to piping in the all of the experiments because of increasing the hydraulic head. Other wise, in the experiment with the relative water table equal to h/d=0.933, piping was occurred in the all depths of cutoff.
- انتشار مقاله: 01-12-1394
- نویسندگان: قربان مهتابی,یاسر مهری
- مشاهده