تحلیل جریان عبوری از سر ریز لبه پهن در کانال روباز

کد محصول: me241

تعداد صفحات: ۹۲ صفحه فایل وورد + ۲۴ اسلاید

قیمت: ۱۵۰۰۰ تومان

دانلود فایل بلافاصله بعد از خرید

فهرست مطالب     

چکیده
فصل اول
۱- ۱معرفی و تعاریف اولیه  . ۲
۱-۲ جریان در مجاری روباز   …   ۵
۱-۲-۱ بررسی وضعیت جریان در مجاری روباز   …  ۵
۱-۳  جریان در زیر یک دریچه با جهش هیدرولیکی     ۸

فصل دوم
سریز لبه پهن
۲-۱ مقدمه وانواع سرریز  …   ۱۳
۲-۱-۱ سرریز ریزشی آزاد ( سرریز های با سقوط مستقیم ) …   ۱۴
۲-۱-۲ سرریز اوجی ( آبریز )     ۱۵
۲-۱-۳ سرریز جانبی   .   ۱۶
۲-۱-۴ سرریز شوت   …   ۱۸
۲-۱-۵ سرریز پلکانی   .   ۱۹
۲-۱-۶ سرریزهای تونلی و مجرایی      ۲۰
۲-۱-۷ سرریز با دهانه سقوط   ..   ۲۱
۲-۱-۸ سرریز نیلوفری ( لا له ای )      ۲۲
۲-۱-۹ سرریز ریزشی مجهز به بار شکن   ..   ۲۳
۲-۱-۱۰ سرریز آبرو ( زیر گذر )   .   ۲۴
۲-۱-۱۱ سرریز سیفونی   …   ۲۵
۲-۲ محاسبه مقدار دبی با استفاده از سرریز   …   ۲۷
۲-۲-۱ ارتفاع سر ریز و جریان بحرانی   ..   ۲۷
۲-۲-۲ تعیین ارتفاع یک سرریز   .   ۲۹
۲-۲-۳ اطمینان از وجود جریان بحرانی   …   ۳۰
۲-۳ رابطه های شدت جریان   ..   ۳۳
۲-۴ سریز لبه پهن      ۳۷
۲-۵ رابطه انرژی مخصوص و بررسی ضریب دبی جریان در سرریز لبه پهن   …   ۴۰
۲-۶ بررسی اثر طول کانال ورودی بر روی ضریب دبی سر ریز لبه پهن   …   ۴۴
۲-۶-۱ مقدمه   ..   ۴۴
۲-۶-۲ مدل های فیزیکی   .   ۴۶
۲-۶-۳ اندازه گیری رقوم سطح آب در هر آزمایش      ۴۷
۲-۶-۴ انتخاب طول کانال ورودی   ..   ۴۸
۲-۶-۵ شرایط جریان ورودی   ..   ۴۸
۲-۶-۶ روش تحلیل داده ها   .   ۴۹
۲-۶-۷ نتایج      ۵۰
۲-۷  بررسی تاثیر شیب وجه بالادست سرریز لبه پهن مستطیلی بر روی  ضریب دبی و موقعیت عمق بحرانی   ۵۳
۲-۷-۱ بررسی های آزمایشگاهی      ۵۴
۲-۷-۲ تعیین موقعیت عمق بحرانی   ..   ۵۶
۲-۷-۳ تعیین ضریب دبی      ۵۹
۲-۷-۴ نتیجه گیری   ..   ۶۲

فصل سوم
بررسی حرکت سیال بر روی سطح سریز لبه پهن   .   ۶۳
۳-۱  بررسی شکل گیری سطح آزاد سیال در هنگام عبور از یک کانال   …   ۶۴
۳-۲ شبیه سازی      ۶۵
۳-۲-۱ اعمال شرایط مرزی و بارگذاری      ۷۰
۳-۲-۲ تعیین خواص سیال   …   ۷۴
۳-۳ حل مساله با اجرای ابزار Run FLOTRAN   ..   ۷۷
۳-۳-۱ کانتور سرعت کل سیال   ..   ۷۸
۳-۳-۲ پروفیل سرعت اطراف ایرفویل   …   ۷۹
۳-۳-۳ کانتور توزیع فشار      ۸۰
۳-۳-۴ کانتور توزیع حجم کل سیال   .   ۸۱
۳-۴ نتیجه گیری مسئله ۱   .   ۸۲
۳-۵ نتیجه گیری مسئله ۲   .   ۸۵
منابع   ..   ۸۸

فهرست شکل ها و نمودارها
شکل(۱-۱) جریان در مجاری روباز   ..   ۶
شکل(۱-۲) جریان در زیر یک دریچه کشوی      ۹
شکل(۲-۱) سریز نیلوفری   …   ۲۳
شکل(۲-۲) جریان روی سریز   .   ۲۹
شکل(۲-۳)   ..   ۳۰
شکل(۲-۴)   اطمینان از وجود جریان بحرانی      ۳۱
شکل(۲-۵) سرریز مثلثی   .   ۳۴
شکل( ۲-۶ )سرریز مستطیلی بدون فشردگی جانبی      ۳۵
شکل( ۲-۷) سرریز مستطیلی با فشردگی جانبی   …   ۳۶
شکل(۲-۸) جریان در کانال شماتیک   …   ۴۰
شکل(۲- ۹) مدل های مورد استفاده   (الف) مدل شماره۱   (ب) مدل شماره ۲   ..   ۴۷
شکل(۲- ۱۰) شمای کلی از فلوم و نحوه ی قرارگیری سریز در کانال ورودی      ۴۸
شکل(۲-۱۱) معرفی پارامترهای مختلف مربو ط به سرریز لبه پهن مستطیلی مورد استفاده در آزمایشات .  ۵۴
شکل (۳-۱) انتخاب نوع محصول   …   ۶۵
شکل(۳-۲) انثخاب FLUID 141   .   ۶۵
شکل (۳-۳) مدل سازی   …   ۶۶
شکل (۳-۴) مدل سازی   …   ۶۶
شکل (۳-۵) مدل سازی   …   ۶۷
شکل(۳-۶) مراحل مشبندی مدل   ..   ۶۸
شکل(۳-۷) مراحل مشبندی مدل   .   ۶۸
شکل(۳-۸) مراحل مشبندی مدل   .   ۶۹
شکل(۳-۹) مراحل مشبندی مدل   .   ۶۹
شکل(۳-۱۰) مراحل مشبندی مدل   ..   ۷۰
شکل (۳-۱۱) اعمال شرایط مرزی و بارگذاری   …   ۷۰
شکل (۳-۱۲) اعمال شرایط مرزی و بارگذاری   …   ۷۱
شکل (۳-۱۳) اعمال شرایط مرزی و بارگذاری   …   ۷۱
شکل(۳-۱۴) مراحل اعمال سرعت عبوری سیال   …   ۷۲
شکل(۳-۱۵) مراحل اعمال سرعت عبوری سیال   …   ۷۲
شکل(۳-۱۶) مراحل اعمال سرعت عبوری سیال   …   ۷۳
شکل(۳-۱۷) مراحل اعمال سرعت عبوری سیال   …   ۷۳
شکل (۳-۱۸) تعیین خواص سیال      ۷۴
شکل (۳-۱۹) تعیین خواص سیال      ۷۴
شکل (۳-۲۰) تعیین خواص سیال      ۷۵
شکل (۳-۲۱) تعیین خواص سیال      ۷۵
شکل (۳-۲۲) تعیین خواص سیال   .   ۷۶
شکل (۳-۲۳) اعمال نیروی گرانش   …   ۷۶
شکل(۳-۲۴) کانتور سرعت کل سیال   ..   ۷۸
شکل(۳-۲۵) کانتور سرعت کل سیال   ..   ۷۸
شکل (۳-۲۶) پروفیل سرعت اطراف ایرفویل   ..   ۷۹
شکل (۳-۲۷) پروفیل سرعت اطراف ایرفویل   ..   ۷۹
شکل(۳-۲۸) کانتور توزیع فشار   .   ۸۰
شکل(۳-۲۹) کانتور توزیع فشار   .   ۸۰
شکل (۳-۳۰) کانتور توزیع حجم کل سیال      ۸۱
شکل (۳-۳۱) کانتور توزیع حجم کل سیال      ۸۱
شکل(۳-۳۲) کانتور سرعت کل سیال   ..   ۸۲
شکل(۳-۳۳) پروفیل سرعت اطراف ایرفویل      ۸۳
شکل(۳-۳۴)  کانتور توزیع فشار      ۸۳
شکل(۳-۳۵) کانتور توزیع حجم کل سیال   .   ۸۴
شکل(۳-۳۶) کانتور سرعت کل سیال   …   ۸۵
شکل (۳-۳۷)پروفیل سرعت اطراف ایرفویل      ۸۶
شکل(۳-۳۸) کانتور توزیع فشار   .   ۸۶
شکل(۳-۳۹) کانتور توزیع حجم کل سیال   .   ۸۷

فهرست جداول
جدول(۲-۱) مشخصات مدل های بکار رفته      ۴۶
جدول (۲-۲) مکان های اندازه گیری سطح آب قبل از سرریز   …   ۴۷
جدول(۲-۳) طول کانال ورودی آستانه مورد بررسی در تحقیق   .   ۴۸
جدول (۲-۴)مقادیر مربوط به میزان اختلاف ضرائب دبی هریک از ایستگاهها با ایستگاه آخر ..   ۵۱
جدول(۲-۵) مقادیر مربوط به میزان اختلاف ضرائب دبی در هریک از ایستگاهها با ایستگاه آخر   .   ۵۳
جدول(۲-۶) : معادلات مربوط به موقعیت عمق بحرانی برای سرریز های با ارتفاع مختلف   .   ۵۸
جدول(۲-۷) : معادلات کلی مربوط به موقعیت عمق بحرانی   ..   ۵۸
جدول(۲-۸) :  ضریب دبی برای سرریز لبه پهن با ارتفاع ۷.۵ سانتیمتر   ..   ۶۰
جدول(۲-۹) : معادلات تعیین ضریب دبی برای سرریز لبه پهن با وجه بالادست شیبدار      ۶۱

فهرست نمودارها
نمودار(۲-۱ ) نمودار منحنی- عمق در سریز لبه پهن   …   ۴۲
نمودار(۲-۲ ) منحنی ضرائب دبی در مقابل نسبت H/Lدر فواصل مختلف از کانال ورودی(مدل شماره ۱)  .   ۵۱
نمودار(۲-۳) منحنی ضرایب دبی در مقابل نسبت H/Lدر فواصل مختلف از کانال ورودی (مدل شماره  ۲)     ۵۲
نمودار(۲-۴) : موقعیت تشکیل عمق بحرانی برای ارتفاع ۵ سانتی متر   .   ۵۷
نمودار(۲-۵): موقعیت تشکیل عمق بحرانی برای ارتفاع  ۷.۵ سانتی متر   .   ۵۷
نمودار(۲-۶) : نمودار تغییرات ضریب دبی برای سرریز لبه پهن با شیب وجه بالادست مختلف   .   ۶۱

چکیده
با توجه به محدودیت منابع آب، مصرف صحیح و اندازه گیری شده این منابع حائز اهمیت فراوان است. به طوریکه هرکجا صحبت از مصرف بهینه منابع آب باشد مبحث اندازه گیری یکی از موضوعات مهم مورد بررسی می باشد. جهت اندازه گیری جریان، ابزار و سازه های مختلفی ساخته شدهاند که از عمومی ترین سازه های اندازه گیری میتوان سرریزها، فلومها، روزنه ها و ایستگاههای اندازه گیری را نام برد. هر مانعی که بر سر راه جریان در کانال قرار گیرد وباعث شود تا آب در پشت آن بالا آمده و بر سرعت آب در ضمن عبور از روی آن افزوده شود،”سرریز”نامیده میشود.سرریزها از لحاظ قدمت، سادگی ساخت و اقتصادی بودن یکی از متداولترین سازههای اندازه گیری و همچنین تنظیم سطح آب درکانالها و رودخانه ها هستند.از مهمترین انواع سرریزها، می توان سرریز لبه پهن مستطیلی را نام برد که به دلایل مشخصات هندسی ساده، هزینه ی کم در اجرا و ساخت نسبت به روشهای دیگر، قابل اغماض بودن تأثیر استغراق بر دقت اندازه گیری آن و استحکام زیاد، مورد استفاده فراوان قرار میگیرد.در فصل اول این تحقیق تعاریف اولیه آورده شده است که شا مل دسته بندی انواع وحالات جریان (اعداد فرود و رینولدز) و همچنین بررسی جریان در زیر یک دریچه با جهش هیدرولیکی می شود.فصل دوم شامل تعاریف سریز و انواع آن و محاسبه شدت جریان با استفاده از سریز ها لبه پهن و همچنین بررسی آزمایشگاهی عوامل تاثیرگذار بر ضریب دبی(عامل طول وشیب) می شود و در فصل سوم  به بررسی شکل گیری سطح سیال هنگام عبور از از یک کانال به روش المان محدود( با استفاده از نرم افزار Ansys (پرداخته شده است.
کلیدواژه ها: سرریز لبه پهن، ضریب دبی، شرایط جریان، کانال ورودی