پایان­ نامه کشاورزی گرایش آبیاری و زهکشی:تأثیر زبری سطح با شیب معکوس بر روی مشخصات هیدرولیکی پرش

دانلود پایان­ نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی کشاورزی گرایش آبیاری و زهکشی

باعنوان:تأثیر زبری سطح با شیب معکوس بر روی مشخصات هیدرولیکی پرش

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود

دانشکده کشاورزی

بخش مهندسی آب

پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی کشاورزی(آبیاری و زهکشی)

تأثیر زبری سطح با شیب معکوس بر روی مشخصات هیدرولیکی پرش

 تکه هایی از متن به عنوان نمونه : چکیده تأثیر زبری سطح باشیب معکوس بر روی مشخصات هیدرولیکی پرش   متداول‌ترین روش برای استهلاک انرژی سینماتیک آب در پایین دست سرریزها، دریچه‌ها و تند آب‌ها، استفاده از پرش هیدرولیکی است. این پدیده از تغییر حالت جریان فوق بحرانی به زیر بحرانی به وجود می‌آید. به منظور کنترل این پدیده در پایین دست سازه‌های یاد شده، نیاز به ساخت حوضچه آرامش می‌باشد. تحقیقات بسیاری در خصوص پرش هیدرولیکی بر روی بستر‌های زبر و سطوح صاف صورت گرفته اما تاکنون بر روی شیب‌های معکوس همراه با زبری تحقیقات کافی انجام نشده است. لذا هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر میزان زبری و شیب معکوس بر خصوصیات هیدرولیکی پرش و تغییرات افت انرژی در حوضچه آرامش با شیب کف منفی و سه نوع زبری متفاوت می‌باشد. با توجه به نتایج حاصله مقادیر عمق نسبی پرش در حوضچه آرامش با شیب کف منفی همراه با زبری نسبت به حالت افقی کاهش می‌یابد. همچنین زبری سطوح همراه با شیب کف منفی، طول پرش را نسبت به پرش کلاسیک بطور متوسط6/39 درصد کاهش داده است. همچنین به طور متوسط مقدار افت نسبی در حالت شیب منفی و زبری حدود %21 بیشتر از حالت کلاسیک بدست آورده شد. این نتایج نشان    می‌دهد که کاربرد حوضچه آرامش با شیب کف منفی و زبری سطح می‌تواند سهم بسزایی در کاهش هزینه‌های اجرایی در احداث حوضچه‌های آرامش همراه داشته باشد. در صورتیکه از روابط کلاسیک ممنتوم برای تخمین اثر زبری روی عمق ثانویه پرش و افت پرش استفاده شود، می توان تا دقت %95 به این روابط اعتماد نمود.   فهرست مطالب  عنوان                                                                                                     صفحه فصل اول: مقدمه1-1-کلیات................................................................................................................................................... 21-2- جریان متغیر سریع.......................................................................................................................... 31-3- پرش هیدرولیکی.............................................................................................................................. 41-4- طول پرش هیدرولیکی.................................................................................................................... 41-5- ترسیم موقعیت پرش هیدرولیکی................................................................................................. 51-6-کاربرد پرش هیدرولیکی .................................................................................................................. 51-7- تقسیم‌بندی پرش هیدرولیکی ...................................................................................................... 61-7-1- تقسیم‌بندی پرش هیدرولیکی کلاسیک.......................................................................... 61-7-2- تقسیم‌بندی پرشبر روی سطوح شیبدار........................................................................... 81-8- حوضچه آرامش ............................................................................................................................... 91-9- اهداف تحقیق .................................................................................................................................. 9 فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده2-1- مقدمه................................................................................................................................................122-2- تاریخچه تحقیقات پرش هیدرولیکی روی سطوح کلاسیک..................................................122-2-1- خصوصیات پرش هیدرولیکی کلاسیک..........................................................................132-2-2- کانال های غیر مستطیلی .................................................................................................162-3- جهش آبی در مجاری شیبدار .....................................................................................................182-3-1- تاریخچه تحقیقات پرش هیدرولیکی روی سطوح شیبدار..........................................182-4- تحقیقات انجام شده بر روی بستر‌های زبر................................................................................222-5- تحقیقات انجام شده بر روی دیواره‌های همگرا.........................................................................30 فصل سوم: مواد و روشها3-1- مقدمه................................................................................................................................................343-2- معرفی تجهیزات موجود در آزمایشگاه........................................................................................343-3- طراحی دریچه و حوضچه آرامش با شیب کف منفی و زبری................................................353-4- ساخت مدل......................................................................................................................................373-4-1- تغییر شیب کف کانال در حوضچه آرامش.....................................................................373-4-2- تغییرات زبری در حوضچه آرامش...................................................................................373-5- روش آزمایش...................................................................................................................................373- 6- وسایل و روش اندازه‌گیری...........................................................................................................383- 6-1- اندازه‌گیری دبی جریان.....................................................................................................383- 6-2-اندازه‌گیری عمق جریان.....................................................................................................383-6-3- اندازه‌گیری طول پرش هیدرولیکی..................................................................................393-6-4- پروفیل سطح آب.................................................................................................................393-6-5- اندازه‌گیری سرعت جریان..................................................................................................403-6-6- تثبیت پرش...........................................................................................................................403-7- روش تحقیق.....................................................................................................................................40 فصل چهارم: نتایج و بحث4-1- مقدمه................................................................................................................................................444-1-1- بررسی عمق مزدوج پرش هیدرولیکی............................................................................444-1-2- بررسی طول پرش هیدرولیکی..........................................................................................564-1-3- بررسی طول غلتاب پرش هیدرولیکی............................................................................684-1-4- پروفیل‌های عمقی و قائم سرعت......................................................................................794-1-5- پروفیل سطح آب..............................................................................................................1104-1-6- تغییرات افت نسبی انرژی پرش.....................................................................................1264-1-7- تنش برشی بستر...............................................................................................................1304-1-8- ضریب کاهش نسبت اعماق مزدوج...............................................................................1344-1-9- ضریب تصحیح اندازه حرکتβو انرژی جنبشیα.......................................................1344-1-10- تعیین ضریب دریچه.....................................................................................................1374-1-11- تعیین سرعت اولیه جریان...........................................................................................1384-1-12- مقایسه بین روابط آزمایشگاهی و تئوری .................................................................1394-1-13- نمونه کاربردی برای کاهش طول پرش هیدرولیکی .............................................141 فصل پنجم: نتیجهگیری5-1- مقدمه.............................................................................................................................................1445-2- نتیجه‌گیری....................................................................................................................................1445-3- پیشنهادات.....................................................................................................................................146 منابعپیوست        فهرست جدول‌ها  عنوان و شماره                                                                                         صفحهجدول2-1- مقادیرμ برای شیب‌های مختلف در رابطه (2-23)......................................................21جدول 4-1- مقادیر رینولدز بدست آمده در این پژوهش.................................................................45جدول 4-2- مقادیر طول نسبی پرش در بستر بدون زبری..............................................................58جدول 4-3- مقادیر طول نسبی پرش در بستر با زبری mm 1......................................................60جدول 4-4- مقادیر طول نسبی پرش در بستر با زبری mm 4.......................................................62جدول 4-5- مقادیر طول نسبی پرش در بستر با زبری mm 10....................................................65جدول4-6- درصد کاهش طول پرش و غلتاب برای انواع زبری و شیب منفی.............................79جدول4-7- مقادیر لازم برای محاسبهβوα........................................................................................135جدول4-8- مقادیر محاسبه شده βوα................................................................................................135جدول 4-9- مقادیر اندازه‌گیری شده برای محاسبه CV.................................................................138جدول 4-10- داده‌های اندازه‌گیری شده برای کالیبره کردن پیتوت..........................................139جدول 4-11- داده های بدست آمده برای محاسبه D2 براساس روابط تئوری .......................141جدول 4-12- مقاسیه داده های آزمایشگاهی و تئوری ................................................................141جدول4-13- مقادیر طول پرش هیدرولیکی در معادله های مختلف .........................................142        فهرست شکل‌ها  عنوان                                                                                                     صفحهشکل1-1- شماتیک پرش هیدرولیکی در سطح بدون زبری در .......................7شکل2-1- شماتیک پرش هیدرولیکیدر سطح بدون زبری در .........................7شکل3-1-شماتیک پرش هیدرولیکی در سطح بدون زبری در ..........................7شکل4-1-شماتیک پرش هیدرولیکی در سطح بدون زبری در .......................................8شکل1-3- پلان و مقطع طولی فلوم آزمایشگاهی همراه با زبری و شیب منفی .........................36شکل2-3- پارامتر‌های اندازه‌گیری شده در طول آزمایش................................................................41شکل3-3- نمایی از فلوم محل انجام آزمایشات..................................................................................41شکل4-3- نمایی از دستگاه‌های الکترونیک اندازه‌گیری سرعت و عمق جریان...........................41شکل5-3- نمایی از حوضچه آرامش با پروب‌های اندازه‌گیری سرعت و عمق جریان.................42شکل6-3- شماتیک از سطح با شیب منفی همراه با زبری بستر....................................................42شکل1-4- نسبتD2/D1در برابر برای سطح بدون زبری و شیب صفر................................47شکل2-4- نسبت D2/D1 در برابر برای سطح بدون زبری و شیب %6/0-.........................47شکل3-4- نسبت D2/D1 در برابر برای سطح بدون زبری و شیب %3/1-.........................48شکل4-4- نسبت D2/D1 در برابر برای سطح بدون زبری و شیب %2-.............................48شکل 5-4- نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 1 و شیب صفر....................................49شکل6-4- نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 1 و شیب% 6/0-.................................49شکل7-4- نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 1 و شیب% 3/1-.................................50شکل8-4- نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 1 و شیب% 2- ....................................50شکل 9-4- نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 4 و بدون شیب..................................51شکل 10-4- نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 4 و شیب %6/0- ...........................51شکل 11-4- نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 4 و شیب %3/1- ...........................52شکل 12-4- نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 4 و شیب %2- ...............................52شکل 13-4- نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 10 و بدون شیب.............................53شکل 14-4- نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 10 و شیب %6/0- .........................53شکل 15-4- نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 10 و شیب %3/1- ........................54شکل 16-4- نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 10 و شیب %2- .............................54شکل 17-4- مقایسه نسبت D2/D1 در برابر برای بستر صاف و انواع شیب منفی...........55شکل 18-4- مقایسه نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 1 و انواع شیب منفی.......55شکل 19-4- مقایسه نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 4 و انواع شیب منفی.......55شکل 20-4- مقایسه نسبت D2/D1 در برابر برای زبری mm 10 و انواع شیب منفی....56شکل 21-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای سطح بدون زبری و شیب صفر..........................58شکل 22-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای سطح بدون زبری و شیب %6/0- .....................59شکل 23-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای سطح بدون زبری و شیب %3/1- ....................59شکل 24-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای سطح بدون زبری و شیب %2- .........................59شکل 25-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای زبری mm 1 و بدون شیب ...............................61شکل 26-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای زبری mm 1 و شیب %6/0- .............................61شکل 27-4- نسبت Lj/D2در برابر برای زبری mm 1 و شیب %3/1- ..............................61شکل 28-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای زبری mm 1 و شیب %2- .................................62شکل 29-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای زبری mm 4 و بدون شیب.................................63شکل 30-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای زبری mm 4 و شیب %6/0- .............................63شکل 31-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای زبری mm 4 و شیب %3/1- .............................64شکل 32-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای زبری mm 4 و شیب %2- .................................64شکل 33-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای زبری mm 10 و بدون شیب .............................65شکل 34-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای زبری mm 10 و شیب %6/0-............................66شکل 35-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای زبری mm 10 و شیب %3/1- ..........................66شکل 36-4- نسبت Lj/D2 در برابر برای زبری mm 10 و شیب %2- ..............................66شکل 37-4- مقایسه نسبت Lj/D2 در برابر برای بدون زبری و انواع شیب منفی............67شکل 38-4- مقایسه نسبت Lj/D2 در برابر برای زبری mm 1 و انواع شیب منفی.........67شکل 39-4- مقایسه نسبت Lj/D2 در برابر برای زبری mm 4 و انواع شیب منفی .......68شکل 40-4- مقایسه نسبت Lj/D2 در برابر برای زبری mm 10 و انواع شیب منفی ....68شکل 41-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای بدون زبری و شیب صفر.....................................69شکل 42-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای سطح بدون زبری و شیب %6/0- ....................69شکل 43-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای سطح بدون زبری و شیب %3/1- ....................70شکل 44-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای سطح بدون زبری و شیب %2- ........................70شکل 45-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای زبری mm 1 و شیب صفر.................................71شکل 46-4- نسبت Lr/D1در برابر برای زبری mm 1 و شیب %6/0- ..............................71شکل 47-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای زبری mm 1 و شیب %3/1- ............................71شکل 48-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای زبری mm 1 و شیب %2-.................................72شکل 49-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای زبری mm 4 و شیب صفر.................................72شکل 50-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای زبری mm 4 و شیب %6/0- ............................73شکل 51-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای زبری mm 4 و شیب %3/1- .........................73شکل 52-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای زبری mm 4 و شیب %2- ................................73شکل 53-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای زبری mm 10 و شیب صفر...............................74شکل 54-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای زبری mm 10 و شیب %6/0- .........................74شکل 55-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای زبری mm 10 و شیب %3/1- .........................75شکل 56-4- نسبت Lr/D1 در برابر برای زبری mm 10 و شیب %2- .............................75شکل 57-4- مقایسه نسبت Lr/D1در برابر برای بدون زبری و انواع شیب منفی............76شکل 58-4- مقایسه نسبت Lr/D1 در برابر زبری mm 1 و انواع شیب منفی .................76شکل 59-4- مقایسه نسبت Lr/D1 در برابر زبری mm 4 و انواع شیب منفی .................76شکل 60-4- مقایسه نسبت Lr/D1 در برابر برای زبری mm 10 و انواع شیب منفی ....77شکل 61-4- نسبت Lr/D1 در برابر D2/D1 برای تمامی داده‌های آزمایش..................................77شکل 62-4- نسبت Lr/D1 در برابر D2/D1-1 برای تمامی داده‌های آزمایش.............................78شکل63-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبیL/s40 ، بدون زبری و شیب %6/0- .................81شکل 64-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s40 ، بدون زبری و شیب %3/1- ..............81شکل65-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبیL/s40 ، بدون زبری و شیب %2- .....................81شکل 66-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s45 ، بدون زبری و شیب %6/0- ..............82شکل 67-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s45 ، بدون زبری و شیب %3/1- ............82شکل 68-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s45 ، بدون زبری و شیب %2-..................82شکل69-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s50 ، بدون زبری و شیب %6/0-.................83شکل70-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبیL/s50 ، بدون زبری و شیب %3/1-..................83شکل71-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s50 ، بدون زبری و شیب %2-.....................83شکل72-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبیL/s40 ، زبری mm 1 ، شیب صفر....................84شکل73-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبیL/s40 ، زبری mm 1 ، شیب %6/0-................84شکل74-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبیL/s40 ، زبری mm 1 ، شیب %3/1-...............84شکل75-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبیL/s40 ، زبری mm 1 ، شیب %2-....................85شکل 76-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s45 ، زبری mm 1 ، شیب %6/0-.............85شکل 77-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s45 ، زبری mm 1 ، شیب %3/1-............85شکل 78-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s45 ، زبریmm 1 ، شیب %2- .................86شکل 79-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s50، زبریmm 1 ، شیب صفر....................86شکل 80-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s50 ، زبریmm 1 ، شیب %6/0-..............86شکل81-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s50 ، زبریmm 1 ، شیب %3/1-...............87شکل82-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s50 ، زبریmm 1 ، شیب %2- ..................87شکل83-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s40 ، زبری mm 4 ، شیب صفر .................87شکل84-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s40 ، زبری mm 4 ، شیب %3/1-..............88شکل 85-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s45 ، زبری mm 4 ، شیب صفر.................88شکل 86-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s45 ، زبری mm 4 ، شیب %6/0- ...........88شکل 87-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s45 ، زبریmm 4 ، شیب %3/1- ............89شکل 88-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s45 ، زبری mm 4 ، شیب %2- ...............89شکل 89-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s50 ، زبریmm 4 ، شیب صفر..................89شکل90-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبیL/s50 ، زبری mm 4 ، شیب %6/0-................90شکل 91-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبیL/s50 ، زبریmm 4 ، شیب %3/1-...............90شکل 92-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبیL/s50 ، زبریmm 4 ، شیب %2-....................90شکل 93-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s40 ، زبریmm 10 ، شیب صفر...............91شکل94-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s40 ، زبریmm 10 ، شیب %6/0-.............91شکل 95-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبیL/s 40، زبریmm 10 ، شیب %3/1-.............91شکل 96-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبیL/s40 ، زبریmm 10 ، شیب %2-.................92شکل 97-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s45 ، زبریmm 10 ، شیب صفر ..............92شکل98-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s45 ، زبریmm 10 ، شیب%6/0-..............92شکل99-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s45 ، زبریmm 10 ، شیب%3/1-..............93شکل100-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s45 ، زبریmm 10 ، شیب%2-...............93شکل101-4- پروفیل‌های عمقی سرعت در دبی L/s50 ، زبریmm 10 ، شیب صفر..............93شکل 102-4- پروفیل عمقی سرعت در دبی L/s50 ، زبریmm 10 و شیب %6/0-...............94شکل103-4- پروفیل عمقی سرعت در دبیL/s50 ، زبریmm 10 و شیب %3/1-..................94شکل 104-4- پروفیل عمقی سرعت در دبی L/s50 ، زبری mm 10 و شیب %2-..................94شکل 105-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s 40 ، بدون زبری و شیب %6/0-..........95شکل 106-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s40 ، بدون زبری و شیب %3/1-............96شکل 107-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s40 ، بدون زبری و شیب %2-................96شکل 108-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s45 ، بدون زبری و شیب %6/0-............96شکل 109-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s45 ، بدون زبری و شیب %3/1-............97شکل110-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s45 ، بدون زبری و شیب %2-..................97شکل111-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s50 ، بدون زبری و شیب %6/0-..............97شکل112-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s50 ، بدون زبری و شیب %3/1-.............98شکل113-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s50 ، بدون زبری و شیب %2-..................98شکل114-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s40 ، زبری mm 1 و شیب صفر................98شکل115-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s40 ، زبریmm 1 و شیب %6/0-.............99شکل116-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s40 ، زبری mm 1 و شیب %3/1-............99شکل117-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s40 ، زبریmm 1 و شیب %2-.................99شکل118-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s45 ، زبریmm 1 و شیب %6/0-..........100شکل119-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s45 ، زبریmm 1 و شیب %3/1-..........100شکل120-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s45 ، زبریmm 1 و شیب %2-.............100شکل121-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s50 ، زبریmm 1 و شیب صفر..............101شکل122-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s50 ، زبریmm 1 و شیب %6/0-..........101شکل123-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s50 ، زبریmm 1 و شیب %3/1-.........101شکل124-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s50 ، زبریmm 1 و شیب %2-..............102شکل125-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s40 ، زبریmm 4 و شیب صفر..............102شکل126-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s40 ، زبریmm 4 و شیب%3/1-............102شکل127-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s40 ، زبریmm 4 و شیب%2-................103شکل128-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s45 ، زبریmm 4 و شیب صفر..............103شکل129-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s45 ، زبریmm 4 و شیب %6/0...........103شکل130-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s45 ، زبریmm 4 و شیب %3/1-.........104شکل131-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s45 ، زبریmm 4 و شیب %2-..............104شکل 132-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s50 ، زبری mm 4 و شیب صفر..........104شکل133-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s50 ، زبریmm 4 و شیب %6/0-..........105شکل134-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s50 ، زبریmm 4 و شیب %3/1-..........105شکل135-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s50 ، زبریmm 4 و شیب %2-..............105شکل136-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s40 ، زبری mm10 و شیب صفر............106شکل137-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s40 ، زبریmm10 و شیب %6/0-.........106شکل138-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s40 ، زبریmm10 و شیب %3/1-.........106شکل139-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s40 ، زبریmm10 و شیب %2-.............107شکل 140-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s45 ، زبری mm10 و شیب صفر.........107شکل141-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s45 ، زبریmm10 و شیب %6/0-........107شکل142-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s45 ، زبریmm10 و شیب %3/1-.......108شکل143-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s45 ، زبری mm10 و شیب %2-..........108شکل144-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s50 ، زبری mm10 و شیب صفر..........108شکل145-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبیL/s50 ، زبریmm10 و شیب %6/0-.........109شکل 146-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s50 ، زبری mm10و شیب %3/1-......109شکل 147-4- پروفیل‌های بی‌بعد سرعت در دبی L/s50، زبری mm10و شیب %2-............109شکل 148-4- پروفیل‌های بی‌بعد شده سرعت برای تمامی داده‌های آزمایش.........................110شکل 149-4- فراخوانی عکس در نرم افزار Grapher7 ...............................................................111شکل 150-4- نمونه رقومی شده پرش در نرم افزار  Grapher7...............................................111شکل 151-4- پروفیل سطح آب در سطح بدون زبری و شیب صفر...........................................112شکل 152-4- پروفیل سطح آب در سطح بدون زبری و شیب %6/0-.......................................112شکل 153-4- پروفیل سطح آب در سطح بدون زبری و شیب %3/1-......................................113شکل 154-4- پروفیل سطح آب در سطح بدون زبری و شیب %2-...........................................113شکل 155-4- پروفیل سطح آب در زبری mm1 و شیب صفر....................................................113شکل 156-4- پروفیل سطح آب در زبری mm1 و شیب%6/0-..................................................114شکل 157-4- پروفیل سطح آب در زبری mm1 و شیب%3/1-.................................................114شکل 158-4- پروفیل سطح آب در زبری mm1 و شیب%2-......................................................114شکل 159-4- پروفیل سطح آب در زبری mm 4 و شیب صفر...................................................115شکل 160-4- پروفیل سطح آب در زبری mm 4 و شیب %6/0-...............................................115شکل 161-4- پروفیل سطح آب در زبری mm 4 و شیب %3/1-..............................................115شکل 162-4- پروفیل سطح آب در زبری mm 4 و شیب %2-...................................................116شکل 163-4- پروفیل سطح آب در زبری mm10 و شیب صفر.................................................116شکل 164-4- پروفیل سطح آب در زبری mm10 و شیب %6/0-.............................................116شکل 165-4- پروفیل سطح آب در زبری mm10 و شیب %3/1-.............................................117شکل 166-4- پروفیل سطح آب در زبری mm10 و شیب %2-.................................................117شکل 167-4- عکس پرش هیدرولیکی مربوط به بدون زبری و شیب صفر.............................118شکل 168-4- عکس پرش هیدرولیکی مربوط به زبری cm1 و شیب صفر..............................118شکل 169-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در سطح بدون زبری و شیب صفر...............................119شکل 170-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در سطح بدون زبری و شیب %6/0-..........................119شکل 171-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در سطح بدون زبری و شیب %3/1-..........................119شکل 172-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در سطح بدون زبری و شیب %2-..............................120شکل 173-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در زبری mm1 و شیب صفر........................................120شکل 174-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در زبری mm1 و شیب %6/0-....................................120شکل 175-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در زبری mm1 و شیب %3/1-....................................121شکل 176-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در زبری mm1 و شیب %2-........................................121شکل 177-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در زبری mm 4 و شیب صفر......................................121شکل 178-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در زبری mm 4 و شیب %6/0-..................................122شکل 179-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در زبری mm 4 و شیب %3/1-..................................122شکل 180-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در زبری mm 4 و شیب %2-......................................122شکل 181-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در زبری mm10 و شیب صفر.....................................123شکل 182-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در زبری mm10 و شیب %6/0-.................................123شکل 183-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در زبری mm10 و شیب %3/1-.................................123شکل 184-4- پروفیل بی‌بعد سطح آب در زبری mm10 و شیب %2- ...................................124شکل 185-4- خط برازش داده شده برای پروفیل سطح آب در نرم افزارCurve Expert.....124شکل186-4- ضرایب بدست آمده نرم افزار Curve Expertبرای ترسیم پروفیل سطح آب..125شکل187-4- نمونه برای مقایسه پروفیل سطح آب و معادله بدست آمده ...............................126شکل 188-4- تغییرات افت نسبی پرش در بستر صاف و انواع شیب منفی............................127شکل 189-4- تغییرات افت نسبی پرش در زبری mm1 و انواع شیب منفی...........................127شکل 190-4- تغییرات افت نسبی پرش در زبری mm 4 و انواع شیب منفی.........................128شکل 191-4- تغییرات افت نسبی پرش در زبری mm10 و انواع شیب منفی........................128شکل 192-4- مقادیر E2/E1 نسبت به برای بستر صاف با انواع شیب منفی.................128شکل 193-4- مقادیر E2/E1 نسبت به برای زبری mm1 با انواع شیب منفی...............129شکل 194-4- مقادیر E2/E1 نسبت به برای زبریmm4 با انواع شیب منفی................129شکل 195-4- مقادیر E2/E1 نسبت به برای زبری mm10 با انواع شیب منفی............129شکل 196-4- مقایسه تغییرات εبرای انواع شیب و زبری ...........................................................130شکل197-4- تغییرات مقیاس طولی b/D1 به ازای x/D1برای انواع شیب و زبری..................131شکل 198-4- تغییرات Um/U1به ازای x/Ljبرایانواع شیب و زبری............................................132شکل 199-4- تغییرات Um/U1به ازای x/D1 برای انواع شیب و زبری.......................................132شکل 200-4- تغییرات ضخامت لایه مرزی بی‌بعد به ازای b/D1برای انواع شیب و زبری....133شکل 201-4- تغییرات ضخامت لایه مرزی بی‌بعد به ازای x/D1 برای انواع شیب و زبری....133شکل 202-4- مقادیرβ وα در برابر فاصله از پنجه پرش برای بدون زبری و انواع شیب.........134شکل 203-4- مقادیرβ وα در برابر فاصله از پنجه پرش برای زبری mm1 و انواع شیب.......134شکل 204-4- مقادیرβ وα در برابر فاصله از پنجه پرش برای زبری mm4 و انواع شیب.......134شکل 205-4- مقادیر βوα در برابر فاصله از پنجه پرش برای زبری mm10و انواع شیب......135شکل 206-4- شماتیکی از سرریز و حوضچه آرامش ....................................................................142                   فهرست نشانه های اختصاری  : جرم مخصوص آبg : شتاب ثقلb: عرض کانالQ: دبی جریانV1: سرعت متوسط جریان در مقطع اولیهV2: سرعت متوسط جریان در مقطع ثانویهE1: انرژی مخصوص در مقطع اولیه پرشE2: انرژی مخصوص در مقطع ثانویه پرشE: افت انرژی در طول پرش: عدد فرود اولیه:عمق اولیه پرش:عمق ثانویه پرش: لزجت دینامیکی آب: قطر زبریν : لزجت سینماتیکی: شیب زاویه: طول پرش هیدرولیکی: طول غلتاب پرش هیدرولیکیε : تنش برشی بستر: ضخامت لایه مرزی: ضریب کاهش اعماق مزدوج: ضریب تصحیح اندازه حرکت: ضریب تصحیح انرژی جنبشی: ضریب دریچهR1: شعاع هیدرولیکی در مقطع اولیهSf: شیب خط انرژیM1: نیروی ممنتوم در مقطع اولیهM2: نیروی ممنتوم در مقطع ثانویه             فصل اول           مقدمه  1-1-کلیات آب به عنوان یکی از با ارزش‌ترین مواد حیات همواره ذهن بشر را مشغول و معطوف خود داشته است. با توسعه تمدن‌ها و تکنولوژی، بشر مبادرت به ساخت انواع سدها نمود تا بتواند آب را برای مواقع ضروری ذخیره نماید. انرژی پتانسیل ذخیره شده بالادست سدها در هنگام عبورآب از روی سرریز سدها به انرژی جنبشی تبدیل می‌گردد و نیروی هیدرودینامیکی زیادی را ایجاد می‌نماید. چنانچه این جریان با همان شدت وارد رودخانه یا کانال شود موجب فرسایش پایین دست در تاسیسات مربوطه می‌گردد و نهایتا" انهدام و خرابی سازه پایین دست را ایجاد خواهد نمود. لذا می‌بایست انرژی اضافی آب قبل از ورود به رودخانه مستهلک گردد. راه‌های متعددی از جمله ایجاد پرش هیدرولیکی برای مقابله با این انرژی وجود دارد. در واقع پرش هیدرولیکی از پدیده‌های مورد توجه در حیطه مهندسی هیدرولیک است که بصورت یک جریان متغیر سریع ایجاد می‌گردد که از تبدیل جریان فوق بحرانی به زیر بحرانی پدید می‌آید که بعنوان یک پدیده اتلاف کننده انرژی نیز کاربرد دارد. تاکنون انواع حوضچه‌های آرامش توسط اداره عمران اراضی آمریکا طراحی و آزمایش شده که عبارتند از حوضچه های تیپ I تا تیپ IV، لازم به ذکر است که حوضچه‌های تیپ ارائه شده دارای کف افقی و یا شیب خیلی کم می‌باشند. از آنجایی‌که موضوع پرش در مسیر کانالها و یا حوضچه‌های با شیب منفی هنوز در سطح وسیع مورد مطالعه و بررسی قرار نگرفته است. این موضوع می‌تواند در کاهش هزینه‌های اجرایی موثر باشد. از جمله محققینی که روی اینگونه شیب‌ها آزمایش‌هایی انجام دادند رویز(1938)[1] و استیونز(1944)[2] بودند که رویز معتقد بود فقط بر روی شیب‌های معکوس نزدیک به صفر تنها امکان تشکیل پرش پایدار وجود دارد در حالی که استیونز با روابط و تحلیل تئوری نشان داد که این امکان روی تمامی شیب‌ها وجود دارد(ابریشمی و حسینی، 1385).بدلیل اینکه شیب منفی خود در مسیر به عنوان یک مانع عمل کرده و کاهش نسبت اعماق مزدوج و کاهش طول پرش و نیز افزایش راندمان اتلاف انرژی نسبت به حالت افقی گشته و نهایتا با توجه به نتایج حاصل امکان ساخت حوضچه‌ای کوتاه‌تر و با ارتفاع دیواره‌های کمتر را ممکن می‌سازد. مهم‌ترین مسئله این است که مولفه نیروی وزن همواره در خلاف جهت جریان بوده و موجب ناپایداری پرش روی شیب می‌شود. تثبیت پرش روی شیب‌های منفی کارایی اینگونه کانال‌ها یا حوضچه‌ها را تا حد زیادی افزایش می‌دهد. لذا روش‌های متعددی برای این منظور به نظر می‌رسد یک روش مناسب ایجاد زبری در مسیر جریان می‌باشد. این گونه زبری علاوه بر اینکه پرش را در موقعیت مورد نظر تثبیت می‌نماید باعث کاهش طول پرش نیز می‌گردد. در واقع کاهش طول پرش موجب افت انرژی در طول کوتاه‌تری شده، لذا راندمان افت انرژی را تا حد قابل محسوسی افزایش می‌دهد.  1-2- جریان متغیر سریع[3] اگر انحنا خطوط جریان در یک جریان متغیر زیاد و تغییرات عمق جریان در فواصل کم قابل ملاحظه باشد چنین جریانی را جریان متغیر سریع می‌نامند. در چنین جریانی مقاومت اصطکاکی نسبتاً ناچیز و تغییرات معمولاً موضعی خواهد بود، همچنین در این حالت مولفه شتاب در جهت عمود بر عمود بر خطوط جریان قابل صرف نظر کردن نمی‌باشد(فرهودی،1372). 1-3- پرش هیدرولیکی[4] پرش هیدرولیکی عبارت است از تغییر سریع جریان از حالت فوق بحرانی به زیر بحرانی ضمناً پرش هیدرولیکی از انواع جریان‌های متغیر سریع است(ابریشمی و حسینی،1385).  1-4- طول پرش  طول پرش هیدرولیکی را محققین به گونه‌های مختلف تجزیه و تحلیل می‌نمایند. بسیاری از محققین معتقدند که در حوضچه‌های آرامش افقی که در آنها هیچگونه موانع پیش بینی نشده باشد، طول پرش بصورت زیر قابل محاسبه است(ابریشمی و حسینی، 1385):(1-1)چنانچه در انتهای حوضچه آرامش فقط یک دیوار سرتاسری قرار دهند، طول حوضچه کوتاهتر شده و به صورت زیر محاسبه می شود(ابریشمی و حسینی، 1385):(1-2)چنانچه پرش هیدرولیک روی سطح شیب‌دار اتفاق بیفتد طول پرش هیدرولیکی را می‌توان از رابطه زیر بدست آورد:(1-3)در این رابطه و زاویه کف حوضچه با افق می‌باشد. چنانچه باشد و خواهد بود.[1]- Roys[2]-Stevens[3]-Rapidly Varied Flow[4]- Hydraulic Jump***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

تعداد صفحه :212
قیمت : 14000 تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود به شما نشان داده می شود

و به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید