مقاله در مورد آزمايش كانال روباز

 nx دارای 22 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 : آزمایش كانال روباز آزمایش كانال روباز :(بررسی جریانهای مختلف در یك كانال) مقدمه : جریان با سطح آزاد معمولاً به جریانی از مایعات اطلاق می شود كه قسمتی از آن به نام سطح ازاد صرفاً تحت فشار معینی باشد . جریان در اقیانوسها و رودخانه ها و نیز جریان مایعات در لوله هایی كه كاملاً پر نشده اند جریان با سطح آزاد هستند كه در آنها قسمتی از مرز جریان تحت فشار اتمسفر قرار دارد . جریان در كانالهای روباز انواع بسیار متنوعی دارد . از جریان آب بر روی سطح یك زمین شخم زده در هنگام بارندگی شدید تا جریان با عمق ثابت در یك كانال منشوری بزرگ . این جریانها را می توان به انواع دائمی و غیردائمی یكنواخت و غیریكنواخت تقسیم بندی كرد . جریان دائمی یكنواخت جریانی است كه دبی آن در طی زمان و عمق آن در طول كانال تغییر نمی كند . این نوع جریان در كانالهای منشوری بسیار طویل رخ می دهد . در چنین كانالهایی پس از طی مسافتی ، نیروی مقاوم اصطكاك با نیروی محرك جاذبه ثقل برابر شده سرعت جریان به سرعت حد می رسد . از آن پس یك جریان یكنواخت یعنی جریانی با عمق و سرعت ثابت برقرار می شود كه در آن افت ارتفاع اصطكاكی با افت ارتفاع هندسی سبز كانال برابر است . عمق جریان دائمی یكنواخت را عمل نرمال گویند . جریان دائمی غیریكنواخت جریانی است كه دبی آن در طی زمان تغییر می كند .اما عمق آن در طول كانال تغییر می نماید . این نوع جریان در كانالهای غیرمنشوری و سطوحی ابتدایی و انتهایی كانالهای منشوری رخ می دهد . جریان غیریكنواخت را اصطلاحاً جریان متغیر نامیده اند . جریان های متغیر را می‌توان به دو دسته متغیر تدریجی و متغیر سریع تقسیم بندی كرد . در جریان تدریجی عمق یا مقطع جریان تدریجاً تغییر می كنند . در جریان متغیر سریع ، سرعت و عمق جریان در فاصله كوتاهی از طول كانالهای سریعاً تغییر می كنند ، مانند جریان در یك تبدیل ، جریان غیردائمی یكنواخت بندرت رخ می دهد . جریان غیردائمی غیریكنواخت فراوان است اما تحلیل آن مشكل است . اگر سرعت جریان كمتر از سرعت انتشار یك موج كوچك در كانال باشد بطوریكه اغتشاشهای كوچك در خلاف جهت جریان بالا دست حركت كنند و شرایط جریان در بالادست تغییر دهند ، جریان را كند یا دوخانه ای گویند . در این نوع جریان ، شرایط بالادست متاثر از پایین دست است ، به عبارت دیگر ، جریان از پایین دست كنترل می‌شود . اگر سرعت انتشار امواج باشد بطوریكه اغتشاشهای كوچك همراه با مایع به پایین دست رفته شوند جریان را تند یا سیل آسا گویند . در این نوع جریان تغییرات كوچك در شرایط پایین دست ، شرایط بالادست را تغییر می دهد . به عبارت دیگر جریان از بالا دست كنترل می شود . اثر سرعت جریان با سرعت انتشار امواج كوچك برابر باشد جریان را بحرانی گویند . برای طبقه بندی فوق از اصطلاحات زیر بحرانی و فوق بحرانی نیزاستفاده می شود . جریان كند كه سرعت آن از سرعت بحرانی كمتر است را زیر بحرانی و جریان تند كه سرعت آن از سرعت بحرانی بیشتر است را فوق بحرانی گویند . سرعت درونی كانال صفر است و عموماً با افزایش فاصله از آن افزایش می یابد ، سرعت حداكثر كه در روی سطح ازاد بلكه پایین تر از آن و معمولاً به فاصله ای حدود 05/0 تا 25/0 عمق از آن رخ می دهد . سرعت متوسط در روی یك خط قائم را با اندازه گیری سرعت جریان در 6/0 عمق تعیین می كنند . هدف : هدف از آزمایش آشنایی با قوانین حاكم بر جریان در كانالهای باز ، انواع جریانها و دسته بندی آنها ، یافتن عمق بحرانی ، مشاهده و تجزیه و تحلیل پرش هیدرولیكی و همچنین بررسی نیرو دریچه ها می باشد . تئوری و تجزیه و تحلیل : برای كانالهای باز اشكال هندسی مختلفی استفاده می شود مانند مقطع ذوزنقه ای كه خود شامل مقطع مستطیلی و مثلثی است . مقطع دایره ای ، مقطع سهمی شكل ، هر كدام از این مقاطع برای كار بخصوصی در نظر گرفته می شود . مثلاً در بیشتر كانالهای آبیاری ، نهرها و مقاطع ذوزنقه ای استفاده می شود و در سیستم های جمع آوری فاضلاب از مقاطع دایره ای استفاده می شود . مقطعی كه به ازاء سطح یكسان محیط كمتری داشته باشد ، اصطكاك كمتری ایجاد می كند و لذا ظرفیت انتقال دبی بیشتری را دارد . بطور كلی هزینه های احداث یك كانال عبارتند از هزینه پوشش كانال كه متعامل با محیط آن است . با استفاده از فرمول ماتینگ می توان نشان داد كه به ازای دبی ، شیب و زبری معلوم اگر سطح مقطع حداقل باشد ، محیط نیز حداقل است . با استفاده از فرمول ماتینگ می توان نشان داد كه به ازای دبی ، شیب و زبری معلوم ، اگر سطح مقطع حداقل باشد . محیط نیز حداقل خواهد بود و لذا هزینه خاكبرداری و هزینه پوشش كانال همزمان به حداقل می رسند . مقطعی كه در بین مقاطع هم شكل خود ، حداقل سطح یا محیط را داشته باشد بهترین مقطع هیدرولیكی نامیده می شود . فرمول آن به صورت زیر است : محاسبات و نتایج :مرحله اول : بدون مانع :اندازه عمق های مختلف : y میانگین = دبی اندازه گیری شده اندازه گیری های بعدی: برای بدست آوردن ضریب مانینگ مرحله دوم : با مانع :اندازه عمق های مختلف : عمق آب قبل از پرش هیدرولیكی : عمق آب بعد از پرش هیدرولیكی : عمق های بعد از پرش هیدرولیكی : دبی اندازه گیری شده :‌ زمانی كه دبی را كم می كنیم ، داده های زیر اندازه گیری شد . ارتفاع قبل از پرش : ارتفاع بعد از پرش : زمانی كه دبی را كم كرده ایم داده های زیر اندازه گیری شد . ارتفاع قبل از پرش : ارتفاع بعد از پرش :‌ زمانی كه دبی را كمتر كردیم ، داده های زیر اندازه‌گیری شد . ارتفاع میانگین قبل از پرش هیدرولیكی : ارتفاع میانگین بعد از پرش هیدرولیكی : ارتفاع های بعد از پرش : برای بدست آوردن منحنی عمق بحرانی به دبی باید عمق های بحرانی را در هر دبی با توجه به فرمول بدست آورد . ، ، برای بدست آوردن در دبی حداكثر عدد فرود را بدست می آوریم ، سپس عدد فرود را نوشته و سرعت را بدست می آوریم ، از طریق دبی حداكثر و سرعت سطح مقطع را بدست می آوریم و سپس را بدست می آوریم : ارتفاع آب قبل از پرش : ارتفاع آب بعد از پرش : علت اختلاف بین ناشی از فرمول و ناشی از اندازه گیری عملی مربوط به فرمول می باشد . چون فرمول ها در آزمایش دقت كافی ندارند . به كمك این آزمایش چگونگی وقوع پرش هیدرولیكی ، عمق های بحرانی و تاثیرات عدد فرود مشخص گردید . این آزمایش نشان داد با تغییر دبی چگونه تمام قسمت های دیگر مساله ممكن است تغییر نمایند . محاسبات آزمایش افت اصطكاك در لوله ها : 133×10 0335 0268116×10 0262 0448 0193833×10 0156 0144 012264×10 0103 0094 00745×10 0067 0062 0051 ‌ و پس جریان در هم است . Re F1.33×10 135 15048262 003491166×10 118 13157497 003558333×10 084 9398212 0037564×10 069 7218272 003755×10 0507 5638297 00415محاسبات تئوری :برای داریم : × =خطا برای : خطا برای : خطا برای : خطا برای : خطا برای : خطا برای لوله های 4-3 داریم : × =خطا برای : خطا ادامه خواندن مقاله در مورد آزمايش كانال روباز

نوشته مقاله در مورد آزمايش كانال روباز اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.