برآورد میزان غلظت هوا و نوسانات فشار دینامیکی و ارزیابی اثرات آنها بر هیدرولیک سرریزهای پلکانی با کاربرد مدل فیزیکی

سال انتشار: 1393
محل انتشار: شرکت سهامی آب منطقه ای گیلان
کد COI اختصاصی:
زبان مقاله: فارسی
تعداد مشاهده: 330

نویسندگان

چکیده

با توجه به سیر تکاملی تکنولوژی و روش های ساخت در دهه های متمادی و نیز در راستای افزایش کارایی و ایمنی سدها، انواع مختلفی از سازه های سرریز در سرتاسر دنیا تاکنون طراحی و اجرا شده اند که یکی از آنها سرریز پلکانی می باشد. در واقع این سرریزها، فرم تغییر یافته از وجه پایین دست سرریزهای اوجی بدون دریچه می باشند. در پایین دست تاج این نوع سرریزها، تعدادی پله بر روی نیمرخ سرریز تعبیه می گردد به گونه ای که منحنی پوش لبه این پله ها منطبق بر نیمرخ استاندارد سرریز است. طرح سرریز پلکانی باعث افزایش استهلاک انرژی مخرب جریان آب می گردد و در نتیجه تاثیر بسزایی در کاهش ابعاد سازه های مستهلک کننده انرژی در پایاب سرریز و هزینه های ناشی از احداث آنها خواهد داشت. در مطالعه حاضر،تاکنون، مدل تحلیلی مناسبی که قادر به پیش بینی دقیق مشخصه های جریان کاملا متلاطم آب و هوا بر روی تنداب های پلکانی باشد، ارائه نشده است. بنابراین، انجام مطالعات آزمایشگاهی و مدلسازی فیزیکی برای درک بهتر فرایندهای متلاطم اینگونه جریان های دوفازی، امری ضروری محسوب می گردد. بطورکلی اهداف حاصل از انجام این تحقیق برمبنای مدلسازی فیزیکی- هیدرولیکی را می توان بشرح ذیل دسته بندی نمود: الف- اهداف آرمانی: - اصلاح و تدقیق روش طراحی هیدرولیکی سازه های سرریز پلکانی برمبنای داده های حاصل از اندازه گیری با کاربرد ابزار پیشرفته اندازه گیری پارامترهای جریان دوفازی آب و هوا (نظیر غلظت هوا و سرعت جریان) - توسعه و ترویج طرح سرریز پلکانی به عنوان سازه تخلیه کننده سیلاب در سدها با تاکید بر جنبه های فنی، اجرایی و اقتصادی طرح ب- اهداف کلی: - ارائه طرح هندسی متفاوت(در قیاس با کارهای تحقیقاتی سایر محققین در این زمینه) از تنداب پلکانی در راستای افزایش راندمان استهلاک انرژی جنبشی جریان و با درنظر گرفتن عوامل محدود کننده اجرایی - طراحی و توسعه دستگاه اندازه گیری پارامترهای جریان دوفازی آب وهوا(نظیر غلظت هوا، سرعت جریان مخلوط آب و هوا، شار عبوری و توزیع اندازه حبابهای هوا) در مقیاس آزمایشگاهی با قابلیت های منحصر به فرد برای نخستین بار در کشور - بررسی شرایط وقوع پدیده کاویتاسیون در رژیم های مختلف جریان عبوری در سرریزهای پلکانی از طریق اندازه گیری فشارهای نوسانی وارد بر کف سازه با استفاده از دستگاه مبدل فشار - بررسی میزان استهلاک انرژی جریان آب در سرریزهای پلکانی - بررسی میدان جریان تشکیل شده در سرریزهای پلکانی در شرایط هیدرولیکی و هندسی متفاوت ج- اهداف ویژه: - تعیین توزیع قائم و طولی غلظت هوا در جریان عبوری از سرریزهای پلکانی و تاثیر هندسه پله و سرریز بر روی آن با استفاده از دستگاه پیشرفته پروب الکتریکی دو سوزنی و روش اندازه گیری - تحلیل آماری میدان فشاری ایجاد شده در وجوه افقی و قائم پله های سرریز و تعیین مقادیر فشارهای حداقل و حداکثر بر روی این سطوح و تاثیر آنها بر روی پتانسیل وقوع پدیده کاویتاسیون در مسیر جریان - بررسی توزیع قائم و طولی سرعت جریان مخلوط آب و هوا بر روی سرریز پلکانی و تاثیر آن در استهلاک انرژی - بررسی تاثیر میزان غلظت هوا در پتانسیل وقوع پدیده کاویتاسیون در مسیر جریان بر روی پله های سرریز - بررسی مشخصات نقطه شروع هواگیری ۲ طبیعی جریان بر روی پله های سرریز - بررسی مشخصه های تلاطم جریان مخلوط آب و هوا بر روی پله های سرریز بدلیل پیچیدگی های ساختار جریان(ساختمان دوفازی آب- هوا)، آشفتگی بالا و نیز تعداد زیاد پارامترهای موثر بر خصوصیات جریان و میزان اتلاف انرژی، به نظر می رسد که انجام مطالعات آزمایشگاهی بهترین روش برای رسیدن به اهداف یاد شده در فوق می باشد. کلیه اهداف فوق از طریق ساخت مدل فیزیکی در ابعاد متناسب با شرایط آزمایشگاهی و نیز بهره گیری از تجهیزات و ابزار اندازه گیری مختلف، در آزمایشگاه هیدرولیک موسسه تحقیقات آب وزارت نیرو انجام پذیرفت.

کلیدواژه ها

جریان دوفازی- سرریز پلکانی- غلظت هوا- مدل فیزیکی- نوسانات فشار- هواگیری سطحی جریان

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.