مقاله در مورد ساختارهاي هيدورليك

 nx دارای 19 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : ساختارهای هیدورلیكساختارهای هیدرولیك نقش بسیار مهم و جامعی در طراحی و تجزیه و تحلیل جریان كانال‌ها ( یامجراهای) باز ایفا می‌نمایند.سدها و آب‌بندها بمنظور ذخیره آب در مخازن مورد استفاده قرار می‌گیرند و از پنجره‌ها( یا دروازه‌ها) برای تنظیم جریان در داخل ساختار استفاده می‌گردد، مجراهای سرپوشیده برای تخلیه آب زیر خاك‌ریزها و جاده مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند. در این بخش ما موارد ذیل را مورد بررسی قرار خواهیم داد:• سدهای دارای تاج كم‌عرض• سدهای دارای تاج عریض• مجراها( یا آبگذارهای) پارشالدر بحث ذیل ما تنها طراحی و عملكرد سدها را مورد بررسی قرار خواهیم داد سدها دارای طراحی ساده‌ای هستند اما در عین می‌توانند باعت از دست‌دادن( آب) در سطح فوقانی( دهانه) و نیز قادرند باعث ته‌نشینی در مجراهای صعودی گردند.در مواردی كه ته‌نشینی یا كف‌ روی دارای اهمیت ویژه‌ای است می‌توان از مجرا( یا آبگذر) پارشال استفاده نمود. لطفاً جهت بررسی مجراهای پارشال( به متون) به متون درسی خود مراجعه نمائید.ساختارهای رگلاتور( تنطیم میزان خروج)• دروازه‌ها( یا پنجره‌ها)• ساختارهای تخلیه• مجراهای سرپوشیدهبندهای یا آب‌بند سدها و مجرا( های آبگذر)آب‌بندها(wirs ) برای كنترل سطح (یا شیب) جریان خورجی و یا اندازه‌گیری جریان از مخزن( یا حوضچه) و كانال‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. اصطلاحات و واژه‌هایی كه مورد استفاده قرار خواهند گرفت.آب‌بندهای دارای تاج كم‌عرض( یا ورق صفحه كم ضخامت) ضخامت فلزی یا پلاستیكی كه بصورت عمودی در عرض یك كانال قرار داده می‌شوند. آب‌بندهای چهارگوش یا دارای شكاف-V شكل دو نوع از آب‌بندهای دارای تاج كم‌عرض كه شاخص شكل هندسی آنها است.دنباله آب(tail water)- جریان نزولی( خروجی) از آب‌بندآب‌بند فرورفته(Submerged )- آب‌بندی كه سطح دنباله آب حداقل به بلندی تاج باشد. جریان خروجی(nappe)- فوران آب از فراز تاج آب‌بند چهارگوش دارای تاج كم‌عرض: یك آب‌بند چهارگوش كه دارای خروجی مستطیل شكل كه ممكن است دارای حفاظ نگهدارنده (Suppressed ) باشد یا بدون ساپورت باشد. آب‌بند دارای حفاظ( یامانع): دارای كانال خروجی چهاروجهی بوده و در آن برای حفظ فشار اتمسفر از یك منفذ تخلیه استفاده می‌شود.آب‌بند بدون حفاظ( یا مانع): دارای خروجی چهار وجهی است كه تنها بخشی از كانال( خروجی) را شامل می‌گردد.برای تعیین الگوی( یا شبیه‌سازی) جریان- خروجی از طریق یك آب‌بند چهار وجهی معادله انرژی بین سطح فوقانی جریان خروجی از تاج آب‌بند و ( سطح) تاج آب‌بند به صورت زیر تعریف می‌گردد. مفروضات:• هیچگونه تلفات( انرژی) در دهانه وجود نداشته باشد( كه در واقع بمع نای عدم وجود هرگونه اختلال می‌باشد.)• شیب سطح آب ثابت بماند.( یادآوری: این امر از نظر فیزیكی غیرممكن بوده، اما خطاهای واقعی ناچیز می‌باشد.)• فشار در ناحیه تاج( ایستگاه 2)Pamto= در سراسر عمق آب‌بند دارای تاج كم عرض چهاروجهی( ادامه…)میزان جریان تئوریك را با ثابت نگه‌داشتن جرم تخمین بزنید.هنگامی كه سرعت با معادله‌های انرژی تعیین می‌گردد. با جایگزینی( یا جایگذاری در معادله) درمی‌یابیم كه میزان جریان تنها تابعی از شكل هندسی و شیب سطح آب در بالای آب‌بند می‌باشد.اختلافات بدست آمده در میزان جریان تخمینی ناشی از موارد ذیل می‌باشد:1- توزیع فشار در ناحیه تاج بصورت یكنواخت آتمسفریك نمی‌باشد.2- سطح آب بتدریج كه به تاج نزدیك می‌شود دارای ثبات نمی‌باشد( یا ثابت نیست)3- تلفات انرژی ناشی از اثرات وسیكوزه( با چگال) بودن قابل چشم‌پوشی نیستند.بمنظور جبران این اختلاف‌ها، ضریبی به نام ضریب تخلیه تعریف می‌گردد. میزان جریان واقعی = میزان جریان تئوریكمیزان جریان واقعی با استفاده از:Q تخمین زده می‌شود( یا بدست می‌آید) كه در آن: و We عدد وبر و Hw ارتفاع تاج آب‌بند از پایین‌ترین نقطه می‌باشد. تخمین تجربی ضریب تخلیه اولین بار توسط (Rouse ) در 1946 انجام گردید.برای تغییرات ضریب تخلیه را ضریب آب‌بند (weir coefficent) می‌نامند كه به منظور سهولت در معادله میزان جریان و به صورت ذیل تعریف می‌گردد: در این صورت معادله میزان جریان به صورت ذیل در خواهد آمد: و در صورت و توجه داشته باشید كه معمولاً توصیه می‌گردد كه H در فاصله 4~5H جریان خروجی دروازه ( یا درب تخلیه) اندازه‌گیری شود.آب‌بندهای چهاروجهی بدون حفاظآب‌بندهای بدون حفاظ دقیقاً مانند آب‌بندهای دارای حفاظ عمل می‌نمایند كه البته 2 فرض ذیل مفروض می‌باشد:1- نیازی به منفذ تخلیه(vent) نمی‌باشد.2- انقباض‌های جانبی عرض جریان را كاهش می‌دهند.كه آب‌بندهای ذوزنقه‌ای شكل بدون حفاظ و دارای تاج كم‌عرض برای این ساختار انقباض‌های جانبی عرض جریان( شارش) را كاهش نمی‌دهد.مثال: آب‌بندی دارای انتهای جمع شوند( یا انقباضی) دارای طولft 286 وارتفاع تاج ft 5 برای تخلیه آب بصورتی كه ارتفاع دهانه از مخزنی با عرض ft 300 بیش از ft 5 نباشد استفاده می‌گردد. فاصله ستونهای حاصل آب‌بند ft 10 بوده و عرض آنها ft 2 می‌باشد.مقدار تخلیه (discharge) را بدست آورید. راه‌حل:آب‌بندهای دارای فرورفتگی v شكلاین آب‌بندها معمولاً در فضاهایی كه میزان جریان پائین باشد استفاده میگردند زیرا دقیق‌تر می‌باشند. معادله انرژی آب‌بند را بخاطر بیاورید.و میزان جریان تئوریك كه باتركیب مواد فوق خواهیم داشت:از آنجا كه آب‌بندهای V شكل در فضاهای دارای جریان كم مورد استفاده قرار می‌گیرند می‌توان از سرعت برخورد چشم‌پوشی نمود. بنابراین میزان واقعی جریان برای آب‌بندهای V شكل بصورت: خواهد بود كه مثال: آب از بالای یك آب‌بند چهار وجهی دارای ft10 با عمقft 1 عبور می‌كند اگر آب‌بند با یك آب‌بند 80v شكل تعویض گردد عمق آب برفراز فرورفتگی( v شكل) را محاسبه كنید.( جمع‌شدگی یا انقباض انتهایی) =063( چهاروجهی) Reclangular =0.59 , Cd( یا فرورفتگی)(notch) راه‌حل: آب‌بندهای دارای تاج عریضعرض تاج در این آب‌بندها معمولاً سیار عریض‌تر و بزرگتر از آب‌بندهای دارای تاج كم‌عرض می‌باشد و بنابراین قادرند تخلیه‌های بسیار بزرگتر( یا بیشتر) را انجام دهند.خط سطح انرژی( برش مقطع طولی)اب‌بندهای چهار وجهی دارای تاج عریض بگونه‌ای طراحی شده‌‌اند كه جریان بالای آب‌بند دارای شرایط جریان بحرانی(Critical )باشد میزان جریان تئوریك بصورت ذیل داده شده است.معادله انرژی یك آب بند RBC :تحت شرایط جریان بحرانی:با تركیب حاصل عبارات فوق برای عمق جریان بحرانیكه در آن H انرژی جریان عبوری می‌باشد كه نسبت به موقعیت آب‌بند محاسبه گردیده است.میزان جریان تئوریك برفراز آب بند RBC بصورت ذیل خواهد بود.برای اینكه تلفات انرژی غیرقابل چشم‌پوشی نیز در محاسبات درنظر گرفته شود میزان جریان واقعی Q از رابطه: بدست خواهد آمد.كه ضریب تخلیه از رابطه ذیل بدست خواهد آمد:(chow-1959 ) این معادلات در شرایط صادق خواهند بود. توجه داشته باشید كه برای تلفات انرژی از دهانه قابل چشم‌پوشی است و در این مورد جریان بصورت افقی شارش نخواهد داشت. آب‌بند دارای تخلیه آزاد خواهد بود اگر:مثال:میزان تخلیه برفراز یك آب‌بند دارای تاج – عریض بطول ft 100 را محاسبه كنید.سطح جریان آب بر فراز تاج ft 92 ارتفاع تاج ft 2.25 می‌باشد. عرض كانال انتقال آب 150ft است. ( گیت‌ها) یا دروازه‌ها( یا رگلاتورهای جریان خروجی)از گیت‌ها یا دروازه‌ها برای تنظیم جریان دركانالهای باز( یا روباز) استفاده می‌شود.گیت‌های عمودی – صفحات عمودی هستند كه توسط شاخص‌های ( یا پایه‌های) عمودی كه برروی دیوارهای كانال تعبیه شده ساپورت می‌شوند( یا نگه داشته می‌شوند). ادامه خواندن مقاله در مورد ساختارهاي هيدورليك

نوشته مقاله در مورد ساختارهاي هيدورليك اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.