8 نتیجه برای استهلاک انرژی
حسین حمیدی فر، محمد حسین امید، جواد فرهودی،
جلد 14، شماره 54 - ( 10-1389 )
چکیده
اگرچه تاکنون تحقیقات زیادی در زمینه پرش هیدرولیکی در مقاطع مستطیلی انجام شده است، اما مطالعات صورت گرفته روی مقاطع مثلثی بسیار اندک می‌باشد. در این مقاله، خصوصیات پرش هیدرولیکی در مقطع مثلثی به صورت تحلیلی و آزمایشگاهی مطالعه شده است. بررسی تحلیلی با استفاده از اصل پایستگی اندازه حرکت قبل و بعد از جهش صورت گرفته است. آزمایش‌ها در یک کانال با مقطع مثلثی و با زاویه داخلی °4/94 و در دامنه وسیعی از دبی و عدد فرود و به ازای دو بازشدگی مختلف انجام شدند. مشخصه‌های کاربردی پرش از جمله نسبت عمق ثانویه، طول پرش، استهلاک انرژی و پروفیل سطح آب بررسی شد و نتایج با مشخصات پرش در مقطع مستطیلی مقایسه گردید. بررسی‌ها نشان می‌دهد که مقطع مثلثی کارایی بیشتری نسبت به مقطع مستطیلی دارد. به طور مثال به ازای یک عمق اولیه (1Y) و عدد فرود (1F) معین جت ورودی، پرش در مقطع مثلثی به عمق ثانویه کمتری نیاز دارد. همچنین میزان استهلاک انرژی نسبی در مقطع مثلثی حدوداً 12 درصد بیشتر از مقطع مستطیلی است. در نهایت روابط تجربی و نمودارهایی نیز برای محاسبه طول پرش، استهلاک انرژی و پروفیل سطح آب در پرش پیشنهاد شد.
عادل مرادی سبزکوهی، سید محمود کاشفی پور، محمود بینا،
جلد 15، شماره 56 - ( 4-1390 )
چکیده
شیب شکن‌ها از جمله مهم‌ترین و رایج‌ترین سازه‌های مستهلک کننده انرژی در شبکه‌های آبیاری و آبراهه‌های فرسایش‌پذیر هستند. اتلاف انرژی در عبور جریان از شیب شکن به دو صورت شامل تلفات ناشی از شکل هندسی ساختمان شیب شکن و تلفات ناشی از وقوع پدیده پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش پایین دست، رخ می‌دهد. شناخت بهتر پارامترهای مؤثر در تخمین خصوصیات هیدرولیکی جریان از جمله استهلاک انرژی ناشی از ساختمان شیب شکن و میزان افت انرژی پرش، کاهش ابعاد ساختمانی این سازه هیدرولیکی و حوضچه پایین دست آن را موجب شده و از این نظر صرفه‌جویی اقتصادی قابل توجهی را به همراه دارد. در این تحقیق برای بررسی تأثیر شرایط هندسی و هیدرولیکی شیب شکن‌ها در میزان استهلاک انرژی ساختمان شیب شکن، پس از شناخت پارامترهای مؤثر در این خصوص، برای 3 نوع رایج، شامل شیب شکن قائم، مایل مستطیلی و پلکانی با ساخت مدل‌های فیزیکی در 2 ارتفاع، 2 شیب مجرا و 2 تعداد پله متفاوت و انجام آزمایش‌ها در 90 دبی مختلف میزان استهلاک انرژی ساختمان شیب شکن، تعیین و مقایسه شد. نتایج نشان می‌دهد که در محدوده مشترک متغیرهای مورد بررسی بیشترین استهلاک انرژی مربوط به شیب شکن قائم است.
کیومرث روشنگر، ریحانه ولیزاده،
جلد 21، شماره 2 - ( 5-1396 )
چکیده
پرش هیدرولیکی متداول‌ترین روش جهت استهلاک انرژی جنبشی آب در پایین‌دست سرریزها، شوت‌ها و دریچه‌ها می‌باشد. در تحقیق کنونی مشخصات هیدرولیکی ازجمله نسبت اعماق متناوب، پرش هیدرولیکی واستهلاک انرژی در سه نوع کانال واگرای ناگهانی به‌صورت بدون مانع، دارای پله معکوس و بلوک مرکزی با استفاده از روش ماشین بردار پشتیبان SVM که به‌عنوان یک روش یادگیری ماشین می‌باشد تخمین زده شده و نرخ تأثیر پارامترهای ورودی در هر پرش مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین‌منظور مدل‌های مختلفی با استفاده از پارامترهای هیدرولیکی- هندسی تعریف شده و در کل تعداد 936 داده مشاهداتی برای آموزش و آزمون مدل‌های سه نوع مختلف کانال واگرا استفاده گردید. همچنین عملکرد تعدادی از روابط نیمه‌تجربی موجود نیز مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل با مدل‌های برتر SVM مقایسه گردید. نتایج حاصله ضمن تایید قابلیت روش ماشین بردار پشتیبان در تخمین مشخصات پرش هیدرولیکی، کارایی این‌روش را نسبت به روابط نیمه‌تجربی به اثبات رساند. از نتایج به‌دست آمده مشخص گردید، مدلی که بیشترین دقت را در تخمین نسبت اعماق متناوب و استهلاک انرژی داراست مدل با پارامترهای (Fr1,h1/B) و در تخمین طول پرش مدل با پارامترهای (Fr1, h2/h1) می‌باشد.
سیدعلی بنی شعیب، امین بردبار، امیرعباس کمان بدست، علیرضا مسجدی، محمد حیدرنژاد،
جلد 23، شماره 4 - ( 12-1398 )
چکیده
ترکیب سرریز زیگزاگی با سرریز پلکانی یک ترکیب خوبی از سرریزها برای تخلیه سیلاب از مخازن سدها است. زیرا از یک‌طرف، سرریز زیگزاگی ظرفیت تخلیه سیلاب را افزایش می‌دهد و از طرف دیگر، سرریز پلکانی باعث افزایش افت انرژی در پایین‌دست سرریز می‌شود. در ادامه به ترکیب این دو سازه و تغییر ابعاد آنها برای بیشتر کردن استهلاک انرژی آب پرداخته شده است. به‌منظور بررسی آزمایشگاهی این پژوهش، از یک فلوم با قوس 90 درجه در دانشگاه آزاد واحد اهواز استفاده شد و با انتخاب مدل‌های زیگزاگی روی پله در سه شکل زیگزاگ، دو طول و سه عرض متفاوت زیگزاگ و پنج دبی، در مجموع 90 آزمایش انجام شد. پس از تحلیل نتایج مشخص شد که در ترکیب سرریز پلکانی با سرریز زیگزاگی از نظر شکل پله به‌ترتیب اشکال مثلثی، مستطیلی و ذوزنقه‌ای، شاهد کاهش افت انرژی هستیم. سرریزهای زیگزاگی دو سیکله دارای افت انرژی بیشتری نسبت به تک‌سیکله‌ها هستند که به‌دلیل افزایش طول خزش و استهلاک است. با افزایش yc/h)) 02/0 تا 032/0 شاهد افزایش افت انرژی هستیم ولی با افزایش (yc/h) از 032/0 به 057/0 روند عوض شده و شاهد کاهش افت انرژی هستیم که این پدیده به‌دلیل استغراق پله‌ها، کاهش زبری پله‌ها و افزایش شدت ورود هوا است که در استهلاک انرژی تأثیر می‌گذارد.
رسول دانشفراز، مهدی ماجدی اصل، علی بازیار،
جلد 24، شماره 2 - ( 5-1399 )
چکیده
شیب‌شکن مایل از جمله سازه‌های مولد جریان فوق‌بحرانی هستند که در کانالهای روباز برای کاهش ارتفاع و ایجاد شیب ملایم مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به اینکه به‌کارگیری صفحات مشبک به‌صورت افقی و قائم به‌عنوان مستهلک کننده انرژی در پایین‌دست این سازه‌ها می‌تواند بر استهلاک انرژی جریان مؤثر باشد، لذا 180 آزمایش متفاوت در تحقیق حاضر با هدف بررسی استهلاک انرژی جریان انجام شد. نتایج نشان داد که زاویه شیب‌شکن مایل تأثیر چندانی بر استهلاک انرژی جریان و عمق نسبی پایین‌دست شیب‌شکن مایل مجهز به صفحه مشبک قائم ندارد ولی افزایش تخلخل سبب افزایش هر دو پارامتر می‌شود. برای شیب‌شکن مایل مجهز به صفحه مشبک افقی نیز با افزایش زاویه شیب‌شکن و کاهش درصد تخلخل صفحات مشبک عمق نسبی پایین‌دست و استهلاک انرژی نسبی کل افزایش می‌یابند. برای یک عمق بحرانی نسبی ثابت، استهلاک انرژی نسبی کل و عمق نسبی پایین‌دست شیب‌شکن مایل ساده مجهز به صفحه مشبک افقی را می‌توان تابعی از طول خیس شده صفحات مشبک و طول شیب‌شکن مایل درنظر گرفت. برای صفحات مشبک قائم نیز فقط تابعی از تخلخل صفحات مشبک است.
دکتر مهدی ماجدی اصل، رسول دانشفراز، جعفر چابکپور، برهان قربانی،
جلد 26، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
در دهۀ اخیر استفاده از سازه‌های گابیونی در مهندسی هیدرولیک برای پایداری سازه به جهت دارا بودن چگالی و وزن زیاد، زبری برای افت انرژی و تخلخل برای زهکشی رواج زیادی یافته است. این پژوهش به ارزیابی عملکرد سازه‌های تورسنگی در شرایط ایجاد پرش هیدرولیکی مستغرق در استهلاک انرژی نسبی پایین‌دست سرریز اوجی پرداخته است. پارامترهای مورد ارزیابی در این پژوهش عبارت از: عدد فرود، ارتفاع آب‌پایه، ضخامت آب‌پایه و قطر سنگدانه‌ها است. آزمایش‌ها با سه دانه‌بندی سنگدانه با قطر متوسط 1/5، 2/2 و 3 سانتی‌متر با سه ارتفاع آب‌پایه 10 و 20 سانتی‌متر و Max و ضخامت‌های 10، 20 و 30 سانتی‌متر و دبی‌های 20 تا 40 لیتر بر ثانیه انجام شد. نتایج نشان داد که در تمامی مدل‌های مورد آزمایش با کاهش قطر سنگدانه‌های آب‌پایه، میزان استهلاک انرژی نسبی افزایش می‌یابد، به نحوی که در آب‌پایه با سنگدانه به قطر 1/5 سانتی‌متر، مقدار استهلاک انرژی به‌میزان 3/6 درصد نسبت به سنگدانه به قطر متوسط 3 سانتی‌متر افزایش پیدا کرده است. افزایش ارتفاع آب‌پایه توری سنگی تا میزانی که جریان کاملاً درون‌گذر شود، می‌تواند تا مقدار 33 درصد نسبت به آب‌پایه با ارتفاع 10 سانتی‌متر، استهلاک انرژی نسبی بیشتری داشته باشد. همچنین با افزایش قطر آب‌پایه از 10 سانتی‌متر به 30 سانتی‌متر میزان استهلاک انرژی نسبی تا 15 درصد افزایش می‌یابد.
حسین نوری حسن آبادی، محمدرضا کاویانپور، امیر خسروجردی، حسین بابازاده،
جلد 26، شماره 3 - ( 9-1401 )
چکیده
استفاده از زبری پیوسته در بستر تنداب در شرایط برابر با روش‌های متداول استهلاک انرژی مانند حوضچه‌های آرامش، سرریزهای پلکانی، پرش اسکی و استقرار موانع در بستر تنداب می‌تواند روشی کارآمد برای افزایش استهلاک انرژی جریان در این سازه‌ها باشد. در این پژوهش تأثیر زبری بستر تنداب بر میزان استهلاک انرژی جنبشی جریان مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، رابطه عمومی بدون بعد توسعه داده شده و پس از واسنجی حل عددی با نتایج آزمایشگاهی، میزان استهلاک انرژی سازه در سه شیب 15، 22/5 و 30 درجه، با شش زبری 0/005، 0/0072، 0/0111، 0/016 و 0/022 متر و بدون زبری (شاهد) و سه دبی 0/07، 0/09 و 0/11 متر مکعب بر ثانیه، بررسی شد. بر اساس نتایج حاضر با ایجاد زبری ممتد در بستر تنداب، استهلاک انرژی افزایش می‌یابد. همچنین، با افزایش شیب تنداب، نسبت استهلاک انرژی در طول سرریز زبر به سرریز صاف افزایش می¬یابد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار استهلاک انرژی نسبی در حضور زبری، مربوط به شیب 22/5 درجه و برای زبری 22/2 میلی‌متر (85%) بوده و کمترین استهلاک انرژی نسبی نیز در حالت شاهد (25%) مشاهده شد. بنابراین، استفاده از بستر تنداب طبیعی بدون پوشش بتنی، از جنبه محیط‌زیست و قابلیت استهلاک انرژی، قابل توصیه است.
شیوا کیانی، طاهر رجائی، محمد کرم دخت بهبهانی،
جلد 28، شماره 3 - ( 8-1403 )
چکیده
در این پژوهش به بررسی پارامترهای هیدرولیکی جریان روی فلوم‌های SMBF در دو حالت ساده و چندگانه پرداخته شده‌است. در این پژوهش به‌منظور شبیه‌سازی عددی فلوم SMBF از نرم افزار Flow3D استفاده شده‌است. شبیه‌سازی‌ها در سه دبی (5، 15 و 30 لیتر بر ثانیه) و سه میزان بازشدگی (0/075، 0/1 و 0/15 متر) انجام شده‌است. نتایج نشان داد که در زمان استفاده از فلوم‌های SMBF چندگانه به‌جای فلوم‌های SMBF ساده، سرعت بیشینه به‌طور میانگین در دبی 5 لیتر بر ثانیه 12 درصد، در دبی 15 لیتر بر ثانیه 19 درصد و در دبی 30 لیتر بر ثانیه 10 درصد افزایش یافته‌است. استهلاک انرژی فلوم‌های SMBF چندگانه به‌طور میانگین در دبی 5 لیتر بر ثانیه 21 درصد، در دبی 15 لیتر بر ثانیه 66 درصد و در دبی 30 لیتر بر ثانیه 122 درصد در مقایسه با فلوم‌های SMBF ساده کاهش یافته‌است. درنهایت مشاهدات نشان داد، در زمان بهره‌وری از فلوم‌های SMBF چندگانه در مقایسه با فلوم‌های SMBF ساده، وسعت گردابه‌ها کاهش یافته و تعداد گردابه‌ها و ناحیه تلاطم جریان افزایش یافته‌است.
