تحقیق در مورد طراحی هیدرولیکی سرریزهای کنگره‌ای 15 ص

اختصاصی از ژیکو تحقیق در مورد طراحی هیدرولیکی سرریزهای کنگره‌ای 15 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

طراحی هیدرولیکی سرریزهای کنگره‌ای

چکیده

سرریزهای کنگره‌‌ای یکی از انواع خاص سرریزها می‌باشند که به دلیل وجود شکستگی در پلان آنها باعث افزایش طول موثر سرریز در یک طول مستقیم می‌شوند. اخیراً مطالعات زیادی روی این سرریزها صورت گرفته است که همگی در جهت جهت ارائه روابطی برای طراحی بهینه آنها می‌باشد. آنچه که در اینجا بدان پرداخته می‌شود، ارائه یک روش جهت طراحی هیدرولیکی این سرریزها می‌باشد.

مقدمه

سرریزهای کنگره‌ای سرریزهایی هستند که تاج آنها در پلان به صورت خطوط شکسته می‌باشد. بنابراین دارای طول مؤثر بیشتری نسبت به سرریزهای با تاج مستقیم می‌باشند. در شکل (1) پلان و مقطع تیپ این سرریزها مشخص شده است. همچنین نمونه‌ای از این سرریزها در شکل (2) نشان داده شده است. از مزیتهای سرریزهای کنگره‌ای نسبت به سرریزهای مستقیم می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

طول موثر سرریزهای کنگره‌ای 3 تا 5 برابر سرریزهای استاندارد در یک طول مستقیم می‌باشد.

ظرفیت آبگذری این سرریزها حدوداً دو برابر سرریزهای استاندارد مستقیم است.

با استفاده از قدرت تخلیه بالای این سرریزها می‌توان در حالت مشابه ارتفاع تاج سرریز را افزایش داد و یا عرض سرریز را در یک رقوم ثابت کوچکتر انتخاب نمود.

پارامترهایی که باید در طراحی سرریزهای جانبی مدنظر قرار گیرند عبارتند از: طول و عرض سرریز کنگره‌ای، ارتفاع تاج، زاویه شکستگی تاج در پلان، تعداد سیکلهای شکستگی و تعداد دیگری از متغیرهایی که ارای اهمیت کمتری هستند؛ مانند ضخامت دیواره، شکل تاج و شکل پیشانی سرریز.

Taylor (1968) تحقیقات زیادی بر روی رفتار سرریزهای کنگره‌ای انجام داد. تنایج او بر پایه بررسی نسبت دبی عبوری از سرریز کنگره‌ای به دبی عبوری از سرریز استاندارد لبه تیز که دارای عرض کانال یکسان هستند، استوار بود. در ادامه این تحقیقات Hay & Taylor (1970) با استفاده از نتایج بدست آمده ضوابطی برای طراحی این سرریزها منتشر کردند.

شکل (1) پلان و مقطع تیپ و سایر جزئیات یک سرریز کنگره‌ای

مطالعات آزمایشگاهی زیادی توسط اشخاص مختلف برای بررسی سرریزهای کنگره‌ای صورت گرفت، به عنوان مثال Darvas (1971) با استفاده از نتایج آزمایشگاهی یک خانواده منحنی یرای طراحی این سرریزها پیشنهاد نمود. همچنین تحقیقاتی نیز توسط موسسه USBR در دهه 80 انجام شده است. در تمامی تحقیقات صورت گرفته، هدف ارائه یک روش مناسب جهت طراحی این سرریزها بوده است.

در آزمایشگاه تحقیقات آب یوتانیز آزمایشهایی برای تعیین ضریب آبگذری سرریزهای کنگره‌ای انجام شده است (Amanian 1987, Baasiri et al. 1992, Waldron 1994). هرکدام از این محققین سرریز مشابهی با اشکال مختلف تاج (لبه تیز، مسطح، وجه بالادست گردشده با ربع دایره و نیم دایره) با عرض یک متر را در یک فلوم آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار دادند. آزمایشها با نسبتهای متفاوت Ht/P (بین 05/0 تا یک) و زوایای شکستگی 6 تا 35 درجه انجام شد. همچنین در این آزمایشها سرریزهای استفاده شده mm152 ارتفاع و mm4/25 ضخامت داشتند. اندازه‌گیریها با دقت بسیار بالا انجام گرفت، به عنوان مثال تراز مخزن با دقت دهم میلیمتر اندازه‌گیری شده است. در نهایت نتایج نهایی آزمایشها یک روش مناسب برای طراحی این سرریزها ارائه شده است که بر پایه هندسه تاج سرریز می‌باشد. در این مقاله خلاصه‌ای از نتایج تحقیقات آزمایشگاهی J. Poul Tullis و دکتر امانیان در آزمایشگاه تحقیقات آب یوتا در سال 1995 و روش پیشنهادی آنها برای طراحی سرریزهای کنگره‌ای ارائه شده است.

شکل (2) نمایی از یک سرریز کنگره‌ای اجرا شده در طبیعت، سد Ute در New Mexico آمریکا

رابطه آبگذری سرریزها

همانطور که می‌دانیم رابطه مهم زیر بین دبی عبوری و هد مخزن در سرریزها ازجمله سرریزهای کنگره‌ای برقرار است:

136- بررسی سرریزهای نیلوفری و پارامترهای هیدرولیکی جریان و تحلیل دینامیکی سرریز نیلوفری - 71 صفحه فایل ورد (word)

اختصاصی از ژیکو 136- بررسی سرریزهای نیلوفری و پارامترهای هیدرولیکی جریان و تحلیل دینامیکی سرریز نیلوفری - 71 صفحه فایل ورد (word) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فهرست مطالب

عنوان    صفحه

فهرست جدول‌ها            ‌ج

فهرست شکل‌‌ها  ‌د

فصل 1-            سرریز و انواع آن درسد ها           1

1-1-    مقدمه   1

1-2-    انواع سرریز        2

1-2-1-            تقسیم بندی بر اساس وجود یا عدم وجود دریچه   3

1-2-2-            تقسیم بندی سرریز بر اساس محل قرار گیری سرریز نسبت به سد  5

1-3-    انتخاب دبی طرح برای سرریز       18

1-4-    نتیجه گیری       19

فصل 2-            محاسبه پارامترهای هیدرولیکی جریان در سرریزهای نیلوفری         20

2-1-    مقدمه:   20

2-2-    مواد و روش ها:  21

2-2-1-            دبی عبوری از روی تاج سرریز:     21

2-2-2-            شکل پرفیل تاج سرریز:   23

2-2-3-            ضریب جریان و دبی جریان در سرریز نیلوفری:      23

2-2-4-            فشار در سرریز نیلوفری:  25

2-3-    نتیجه گیری       27

فصل 3-            تحلیل دینامیکی سرریز نیلوفری   31

3-1-    مقدمه   31

3-2-    فرمولبندی روش اجزای مرزی در فضای فرکانسی  36

3-3-    فرمولبندی اندرکنش دینام یکی سازه ها با محیط اطرافشان با استفاده از روش اجزای مرزی  43

3-4-    نتایج     50

3-5-    نتایج تحلیل الاستودینام یک سه بعدی محیطهای محدود در فضای فرکانسی            50

3-6-    نتایج اندر کنش محیط محدود و محیط نیمه بینهایت در تفرق امواج           50

3-7-    نتایج اندرکنش محیط محدود، محیط نیمه بینهایت پی و محیط نیمه بینهایت سیال در تفرق امواج 4-3-1 فشار هیدرودینامیکی وارد بر سد با دیوارههای صلب           55

فهرست مراجع   59

فهرست شکل‌‌ها

عنوان    صفحه

No table of figures entries found.

شکل ‏1 1: نمای جانبی انواع مختلف سرریز Ogee           7

شکل ‏1 2: سرریز Ogee            8

شکل ‏1 3: سرریز کنگره ای         9

شکل ‏1 4: سرریز نیلوفری           11

شکل ‏1 5: نمای جانبی سرریز نیلوفری     11

شکل ‏1 6: سرریز جانبی. 13

شکل ‏1 7: سرریز پلکانی. 16

شکل ‏1 8: سرریز سیفونی           17

شکل ‏1 9: نمای جانبی سرریز سیفونی     17

شکل ‏2 1: الگوهای مختلف جریان برای سرریزهای نیلوفری            25

شکل ‏2 2: محل نصب فشار سنج در قبل و بعد از زانو        27

شکل ‏3 1- اجزای مرزی درجه دو مثلثی و چهارضلعی و تبدیل از سیستم مختصات کلی x − y – z به مختصات طبیعی            38

شکل ‏3 2: نمایی از اندرکنش سه محیط سازه، پی و سیال 42

شکل ‏3 3: نمایش شرط سازگاری آب - جامد       45

شکل ‏3 4: شکل و نحوه جزءبندی تیر طره با حرکت واحد تکیه گاهی در راستای قائم          48

شکل ‏3 5- تغییرمکانهای نقطه میانی در مقطع انتهایی کنسول در معرض حرکت واحد تکیه گاهی    51

شکل ‏3 6- نمایش جزءبندی دره(محیط نیمه بینهایت) و رسوب(محیط محدود)       51

شکل ‏3 7:       52

شکل ‏3 8:       53

شکل ‏3 9:       54

شکل ‏3 10: نمایی از سد با دیواره های صلب        54

شکل ‏3 11: فشار هیدرودینامیکی وارد بر سد با دیوارههای صلب، ناشی از زمین لرزه در راستای جریان بالادست به پایین دست              56

شکل ‏3 12: فشار هیدرودینامیکی وارد بر سد با دیوارههای صلب، ناشی از زمین لرزه در راستای جریان بالادست            57

شکل ‏3 13: هندسه و نحوه جزءبندی سرریز نیلوفری در معرض حرکت واحد تکیه گاهی     57

شکل ‏3 14: تغییرمکان نقطه بالای سرریز در معرض حرکت واحد تکیهگاهی در مقابل فرکانسهای بی بعد شده      58

شکل ‏3 15: نمایی از تغییر شکل مد اول سرریز مدل شده در نرم افزار انسیس        58

قطر سرریز در تاج باید بیش از قطر محور قائم و تونل باشد تا فواره جریان به راحتی از روی سرریز رو گذر دایره ای که منطبق بر خطوط جریان طراحی می گردد، عبور کند. به علت شکل تحمیلی سرریز ، جریان آب دچار فشارهای منفی خواهد شد.

ضریب سرریز دایره ای در اینجا کمتر از سریز روگذر مستقیم می باشد زیرا که جریان در محور قائم همگرا می گردد. طراحی سرریز نیلوفری نباید بر اساس شرایط پر انجام شود مخصوصاً در سرعت های زیاد ، زیرا که در این صورت خطر کاویتاسیون جدی خواهد بود در این صورت می توان از تهویه کننده ها جهت اطمینان از جریان با سطح آزاد استفاده نمود. در این نوع سرریزها سرعت های بیش از 50 متر در ثانیه نیز مشاهده شده است که در این صورت، عمل نهویه از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

برای بار انرژی کم بر روی سرریز ، دبی تاج کنترل کننده می باشد. در حالتی که کنترل در تاج باشد ، در قسمت قائم تبدیل پس از تاج ، جریان نیمه پر خواهد بود و به سمت دیواه متمایل خواهد شد. با افزایش دبی ، ضخامت فواره جریان بیشتر شده و ناگهان به فواره پر قائم تبدیل می گردد. پس از تشکیل فواره پر ، حالت جوشش منطقه بالایی محل انشعاب را اشغال خواهد کرد. برای بار انرژی بزرگتر محل جوشش بالاتر می آید و گرداب های کوچک در سطح جریان نمایان می شوند. پس از تشکیل محل انشعاب و جوشش، استغراق سرریز شروع می گردد . برای نگه داشتن جریان همگرا و منظم در ورودی ، اثر جریان های چرخشی باید به حداقل رسانده شود . بدین منظور از جداکننده های هدایتی در طول تاج استفاده می گردد