بررسي تاثير پارامترهاي عرض و ارتفاع در تنش برشي كف كانال ذوزنقه اي

علي اكبر اختري

دانشگاه رازي

مهندسي عمران – آب و سازههاي هيدروليكي

كارشناسي ارشد

1400/6

چكيده هدف از اين پژوهش، بدست آوردن روشي براي طراحي منسجم كانال ذوزنقهاي از منظر تنش برشي مي باشد كه پركاربردترين كانال مجاري روباز است . ساختار جريان در مجاري روباز مستقيماً تحت تأثير نحوه‌ي توزيع تنش برشي در محيط مرطوب قرار دارد. تعادل جريان‌هاي يكنواخت به واسطه‌ي وجود تنش برشي بر روي محيط مرطوب كانال و در راستاي مسير حركت جريان مي‌باشد. از طرفي نداشتن آگاهي از توزيع تنش برشي روي بستر و جداره مجاري روباز موجب خوردگي بستر در نقطه و رسوب‌گذاري در نقاط ديگر مي‌گردد. در اين پژوهش، از دادههاي آزمايشگاهي مقالهي بسيار دقيق، بهعنوان شاخصي براي صحت سنجي مدل رايانهاي تهيه شده با نرمافزار Flow3D استفاده شد، كه با دقت مناسبي اين صحت سنجي انجام شد. در گام بعد، كانالهاي ذوزنقهاي با ابعاد هندسي مختلف مورد بررسي قرار گرفت و براي اين منظور 88 حالت مختلف، توزيع تنش برشي، الگوي جريان، ميدان سرعت، سطح سيال، الگوي جريان ثانويه مورد بررسي قرار گرفتند و با رسم نمودارهايي بر مبناي مشخصات هندسي مقطع و تنش برشي بي بعد شده، تاثير ابعاد كانالها در توزيع تنش برشي بررسي شد. نتايج نشان داد كه تنش برشي بي بعد شده داراي گسترهاي محدود است، همچنين توزيع تنش برشي از الگويي نسبتا ثابت پيروي ميكند. در نهايت، نمودارها و جداول معيني براي طراحان هيدروليكي بهدست آمد تا در شرايط مشابه، با صرف حداقل زمان به درك و مقدار صحيحي از تنش برشي و توزيع آن در بستر كانال ذوزنقهاي دست پيدا كنند. بطور كلي رابطه τ_0=ρgR_h S_f ميتواند تا 20 درصد كمتر يا بيشتر از طراحي كانالها مد نظر قرار گيرد.

209746

دانشكده فني و مهندسي

دانشگاه رازی کرمانشاه

علي اكبر اختري