مدل سازي آزمايشگاهي مشخصات هيدروليكي پديده هاي فوران و پس زدن جريان در مجاري تخليه كننده تحتاني

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

عمران

كارشناسي ارشد

1 چكيده 9 يكي از سازههاي مهم در مهندسي سد تخليهكنندههاي تحتاني هستند تشكيل گرداب در ورودي مجراي تخليهكننده تحتاني باعث مكش تودههاي هوا به داخل مجرا ميشود وجود اين تودههاي هوا در سازههاي هيدروليكي باعث تحميل خسارات شديد و گاه جبرانناپذير زيادي شده است يكي از مشكالت ورود هوا به مجراي تخليهكننده وقوع پديدههاي پسزدن جريان و فوران است اين دو پديده به ترتيب بر اثر حركت تودههاي هوا به سمت باالدست و پاييندست و خروج آنها از قسمت ورودي و خروجي مجرا رخ ميدهند و سبب كاهش ظرفيت مجرا در انتقال جريان ميشوند بهدليل خسارات زياد و مشكالتي كه اين دو پديده براي سازههاي هيدروليكي و همچنين شبكههاي فاضالب بهوجود ميآورند تحقيق در رابطه با ويژگيهاي هيدروليكي آنها ضروري به نظر ميرسد در تحقيق حاضر با ايجاد شرايط الزم براي تشكيل جريان گردابي در ورودي مجراي تخليهكننده تحتاني در يك مدل آزمايشگاهي شرايط براي ايجاد جريان دوفازي و وقوع پديدههاي پسزدن جريان و فوران مهيا ميشود آزمايشها در يك مخزن استوانهاي از جنس ورق گالوانيزه به قطر 2 و ارتفاع 1 متر كه در مركز آن شفت قائمي قرار گرفته است انجام ميشود با تغيير شرايط هيدروليكي جريان نظير دبي هد آب باالدست و عمق آب پاييندست پارامترهاي هيدروليكي جريان اندازهگيري ميشوند در اين تحقيق سرعت و حجم تودههاي هوا فشار وارد بر مجرا و تغييرات سرعت جريان گردابي در سطح آب مخزن در هنگام وقوع پديدههاي پسزدن جريان و فوران اندازهگيري شده است پديدهي پسزدگي در محدودهي دبي 5 31 3 5 lit s Q و محدوده عدد فرود 2 1 1 3 Fr اتفاق ميافتد در پديدهي پسزدن جريان با افزايش SP تا مقدار 34 1 عدد بيبعد سرعت تودههاي هوا افزايش پيدا ميكند ولي با افزايش بيشتر SP به مقدار 45 1 سرعت بازگشت تودههاي هوا كاهش پيدا ميكند افزايش هد آب باالدست و حجم تودههاي هوا سبب افزايش سرعت تودههاي هوا در هر دو رژيم پسزدن جريان و فوران ميشود با افزايش عدد استغراق خروجي تا مقدار 37 3 روند تغييرات عدد بيبعد سرعت تودههاي هوا بهصورت صعودي است ولي با افزايش عدد استغراق به مقدار 79 3 عدد بيبعد سرعت تودههاي هوا كاهش مييابد با وقوع پديده پسزدن جريان فشار در مجرا به مقدار زيادي كاهش مييابد و با وقوع فوران فشار افزايش پيدا ميكند همچنين با افزايش عمق پاياب ميانگين فشار وارده به كف مجرا حدود 12 درصد افزايش مييابد در انتها با انجام آناليز ابعادي و بررسي ارتباط پارامترهاي مؤثر و سپس با استفاده از نرمافزار آماري SPSS معادالتي براي تعيين سرعت حركت تودههاي هوا در هر دو رژيم جريان ارائه ميشود كلمات كليدي تخليهكننده تحتاني جريان دوفازي آب و هوا پسزدن جريان فوران تغييرات فشار سرعت تودههاي هوا

226147

آب و سازه هاي هيدروليكي

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان

اژدري مقدم، ميلاد امين زاده

عبدالرضاكبيري ساماني