%34تخفیف

دانلود پروژه:بررسی آزمایشگاهی انتقال رسوب از محدوده موج شکن ها با استفاده از انرژی موج دریا در سیستم تحت فشار (مطالعه موردی : محدوده موج شکن بندر انزلی)

تعداد 92 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

گروه عمران

گرایش سازه های دریایی

 

بررسی آزمایشگاهی انتقال رسوب از محدوده موج شکن ها با استفاده از انرژی موج دریا در سیستم تحت فشار (مطالعه موردی : محدوده موج شکن بندر انزلی)

چکیده

بنادر برای ایجاد حوضچه آرام جهت ورود کشتی ها و پهلو گیری آنها نیازمند سازه های دریایی جهت حفاظت در برابر هجوم امواج می باشند. موج شکن هایی که این وظایف را بر عهده دارند با آسیب دیدگی و تخریب روبرو می باشند. ورودی بندرگاهها خصوصا در بنادری که جهت وزش باد به سمت روگاه می باشد، تحت هجوم دانه های شن و املاح قرار می گیرند. عمده این هجوم به سمت ساحل و موج شکن ها بویژه قسمت پوزه موج شکن می باشد . نتیجه این امر با گذشت زمان باعث بروز مشکلاتی همچون کاهش عمق آب و تردد کشتی ها هنگام ورود به بندر است .برای حل این معضل، بنادر از لایروبی استفاده می کنند که به روش های مختلف این کار انجام می شود. یکی از این روش ها استفاده از کشتی های لایروب و لجنکش می باشد. در این پروژه سعی شده، با استفاده انرژی جنبشی و پتانسیل امواج دریا روش نوینی برای کاهش تجمع رسوب طراحی گردد. به همین منظور یک سیستم تحت فشار در آزمایشگاه برای شبیه سازی استفاده از انرژی امواج طراحی گردید. اطلاعات اولیه مورد نیاز براساس اطلاعات موجود در آب دریای خزر می باشد. عمده این اطلاعات شامل ارتفاع موج شکن، عمق آب و سرعت موج می باشد. مقطع مجرای ورودی سیستم تحت فشار به ترتیب، مستطیلی، قیفی و لوله ای و مجرای خروجی سیستم به شکل تک لوله ای است. عملکرد سیستم با مقاطع و ابعاد و اندازه های مختلف در قسمت مجرای ورودی سیستم مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که بهترین مدل در سیستم تحت فشار مدل مخروطیاست. شرایط آزمایشگاهی در سه حالت مختلف از ارتفاع موج ، محل شکست موج و حداکثر سرعت موج بررسی شد.  حداکثر ارتفاع موج به ترتیب  6/6، 1/7 و  3/8 سانتی متر ، محل شکست موج به ترتیب در فاصله 90/1، 10/2 و 4/0  متر از موج شکن و حداکثر سرعت موج  به ترتیب ، 156، 178 و 192 سانتی متر بر ساعت، بیشترین تغییرات جابجایی ماسه 20 سانتی متر را به همراه داشته است.

 

کلید وازه: خطوط لوله،جریان، موج،بندر انزلی،جریان مغشوش،انتقال رسوب

عنوان …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. صفحه

فهرست مطالب…………………………………………………………………………………………………………………………………………. ب

فهرست جدول ها……………………………………………………………………………………………………………………………………… ه

فهرست شکل ها……………………………………………………………………………………………………………………………………….. و

فهرست علایم…………………………………………………………………………………………………………………………………………… ط

چکیده فارسی…………………………………………………………………………………………………………………………………………… ک

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………………………… ل

فصل یک کلیات

1-1 پیش گفتار……………………………………………………………………………………………………………………………………….. .2

1-2 بیان مسئله……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3

1-3 تاریخچه موج شکن بندرانزلی……………………………………………………………………………………………………………… .5

1-4 اهداف تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………………………. 9

1-5 اهداف مندرج در رساله ……………………………………………………………………………………………………………………… 9

فصل دوم: پیشینه تحقیق

2-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………. .12

2-2 روابط نرخ انتقال رسوب………………………………………………………………………………………………………………………. 13

2-3 مطالعات اولیه……………………………………………………………………………………………………………………………………. .14

فصل سوم: مراتب آماده سازی مدل آزمایشگاهی و انجام آزمایشات

3-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ..17

3-2 مشخصات فلوم موج……………………………………………………………………………………………………………………………. .17

3-3سیستم ثبت کننده داده ها………………………………………………………………………………………………………………….. .19

3-4 دریچه ایجاد کننده موج……………………………………………………………………………………………………………………… .22

3-5 دستگاه صاف کننده ماسه روی کف فلوم………………………………………………………………………………………………. 23

3-6  نحوه تعیین حداکثر ارتفاع موج…………………………………………………………………………………………………………… .23

3-7 انتخاب مقطع موج شکن…………………………………………………………………………………………………………………….. .24

3-8 انواع مدل های فیزیکی آزمایشگاهیسیستم تحت فشار………………………………………………………………………… 26

فصل چهارم: مبانی تئوری و بی بعدسازی

4-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………. .32

4-2 تشابه……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. .32

4-3 بی بعدسازی……………………………………………………………………………………………………………………………………… .34

4-4 معرفی مدل سازه ای………………………………………………………………………………………………………………………….. .36

4-5 اهداف و نیازمندی ها در مدل سازی سازه های دریایی………………………………………………………………………….. .37

4-6 مدل 2 بعدی و 3 بعدی……………………………………………………………………………………………………………………… 38

4-7 داده های مورد نیاز ساخت مدل فیزیکی………………………………………………………………………………………………. 39

4-8 نیازمندی های مقیاس گذاری سازه های توده سنگی……………………………………………………………………………… .40

4-9 مدل آزمایشگاهی موج شکن توده سنگی و اثرات مقیاس………………………………………………………………………… .49

4-10 تایید و تطبیق مدل سازی سازه توده سنگی……………………………………………………………………………………….. .48

4-11 انتخاب مقیاس مدل سازی سازه توده سنگی………………………………………………………………………………………. 48

4-12 مراحل مدل سازی سازه توده سنگی………………………………………………………………………………………………….. 49

4-13 ساخت مدل موج شکن توده سنگی……………………………………………………………………………………………………. 50

4-14 مدل فیزیکی در سازه های دریایی…………………………………………………………………………………………………….. .50

4-15 مبانی تئوریک محاسباتی………………………………………………………………………………………………………………….. .51

فصل پنجم: نتایج و تحلیل ها

5-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 59

5-2 معرفی مدل های سیستم تحت فشار……………………………………………………………………………………………………. 60

5-2-1 سیستم تحت فشار با مقطع مجرلی ورودی دایره ای…………………………………………………………………………… 59

5-2-2 1 سیستم تحت فشار با مقطع مجرلی ورودی مخروطی……………………………………………………………………… 60

5-2-2 – سیستم تحت فشار با مقطع مجرای ورودی مخروطی………………………………………………………………………. .64

5-2-3-سیستم تحت فشار با مقطع ورودی مستطیلی…………………………………………………………………………………… 69

5-3 تغییرات بستر ماسه ای در بازه زمانی مشخص (قسمت پنجه موج شکن)…………………………………………………. .73

فصل ششم :نتیجه گیری و پیشنهادها

6-1 نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………. 78

6-2 پیشنهادها. ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 79

فهرست منابع………………………………………………………………………………………………………………………………………… 80

 

 

 

 

عنوان……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… صفحه

جدول 3-1 خطای حسگر ها …………………………………………………………………………………………………………………….. 21

جدول 3-2 مشخصات مدل های آزمایشگاهی………………………………………………………………………………………………. 27

جدول 4-1: مشخصات ابعاد مجاری ورودی و خروجی سیستم تحت فشار (شرایط مدل در واقعیت)…………………… 52

جدول4-2 مشخصات مدل ها(شرایط مدل ها در واقعیت)……………………………………………………………………………… 57

جدول5-1 نتایج آزمایشات بر روی مدل استوانه ای ……………………………………………………………………………………… 60

جدول5-2 نتایج آزمایشات بر روی مدل مخروطی ……………………………………………………………………………………….. 65

جدول 5-3:  نتایج آزمایشات بر روی مدل مستطیلی…………………………………………………………………………………….. 70

عنوان……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… صفحه

شکل 1-1-الف سازه های دریایی آب شکن و موج شکن……………………………………………………………………………….. 2

شکل1-1-ب انواع موج شکن های توده سنگی و موج شکن قائم……………………………………………………………………. 3

شکل1-2رسوبات نشست کرده در مقابل موج شکن ها………………………………………………………………………………….. 4

شکل1-3 مقایسه نشست رسوب پای موج شکن بندر انزلی بین سال های 2002-2013…………………………………. 7

شکل 1-4 مشخصات امواج دریای خزر………………………………………………………………………………………………………… 8

شکل 2-1 شاخص های استفاده شده در محاسبات خصوصیات فیزیکی سیستم……………………………………………….. 15

شکل 3-1 فلوم موج آزمایشگاه هیدرولیک و مکانیک سیالات دانشکده فنی دانشگاه گیلان……………………………….. 18

شکل 3-2 محل استقرار پمپ، لوله ها و شیرهای تنظیم………………………………………………………………………………… 19

شکل3-3 حسگر شماره 3………………………………………………………………………………………………………………………….. 20

شکل 3-4 دستگاه ثبت کننده متصل به رایانه……………………………………………………………………………………………… 20

شکل3-5 جانمایی حسگرهای اولتراسونیک و ارتفاع سنج های مکانیکی………………………………………………………….. 21

شکل3-6 شکل شماتیک اختلاف آب دو سمت دریچه………………………………………………………………………………….. 22

شکل3-7 دریچه تولید موج………………………………………………………………………………………………………………………… 22

شکل3-8 دستگاه تنظیم کننده ضخامت ماسه روی کف فلوم…………………………………………………………………………. 23

شکل 3-9 گزینه آرمور آکروپاد w4b موج شکن غربی…………………………………………………………………………………. 25

شکل 3-10 گزینه آرمور xblock w4b موج شکن غربی…………………………………………………………………………….. 25

شکل 3-11محل انتخابی مقطع w4b موج شکن غربی………………………………………………………………………………… 26

شکل 3-12 سیستم تحت فشار با مقطع مجرای ورودی  استوانه ای……………………………………………………………….. 27

شگل 3-13 سیستم تحت فشار با مقطع مجرای ورودی مستطیلی………………………………………………………………….. 28

شکل 3-14 سیستم تحت فشار با مقطع مجرای ورودی مخروطی…………………………………………………………………… 28

شکل 3-15 مدل آزمایشگاهی موج شکن انزلی با ورودی استوانه ای در سیستم تحت فشار ……………………………… 29

شکل 3-16 مدل آزمایشگاهی موج شکن انزلی با ورودی مخروطی در سیستم تحت…………………………………………. 30

شکل 4-1 شماتیک بردارهای سرعت مدل و نمونه……………………………………………………………………………………….. 33

شکل 4-2 شماتیک بردارهای نیرو مدل و سرعت…………………………………………………………………………………………. 33

شکل 4=3 سیستم تحت فشار با مجرای ورودی استوانه ای…………………………………………………………………………….. 51

شکل 4-4 سیستم تحت فشار با مجرای ورودی مستطیلی……………………………………………………………………………… 54

شکل4-5 سیستم تحت فشار با مجرای ورودی مخروطی……………………………………………………………………………….. 56

شکل 5-1: مقایسه حداکثر ارتفاع موج و مقدار جابجایی ماسه در مدل استوانه ای……………………………………………. 61

شکل 5-2: مقایسه حداکثر ارتفاع موج و حداکثر سرعت موج و مقدار جابجایی ماسه در مدل استوانه ای…………….. 62

شکل 5-3: مقایسه حداکثر ارتفاع موج و مقدار جابجایی ماسه در مدل استوانه ای……………………………………………. 63

شکل 5-4: مقایسه حداکثر ارتفاع موج و حداکثر سرعت موج و مقدار جابجایی ماسه در مدل استوانه ای…………….. 64

شکل 5-5 : مقایسه حداکثر ارتفاع موج و مقدار جابجایی ماسه در مدل مخروطی…………………………………………….. 66

شکل 5-6 : مقایسه حداکثر ارتفاع موج و حداکثر سرعت موج و مقدار جابجایی ماسه در مدل مخروطی……………… 67

شکل 5-7:  مقایسه حداکثر ارتفاع موج و مقدار جابجایی ماسه در مدل مخروطی…………………………………………….. 68

شکل 5-8 : مقایسه حداکثر ارتفاع موج و حداکثر سرعت موج و مقدار جابجایی ماسه در مدل مخروطی…………….. 69

شکل 5-9: مقایسه حداکثر ارتفاع موج و مقدار جابجایی ماسه در مدل مستطیلی…………………………………………….. 71

شکل 5-10: مقایسه حداکثر ارتفاع موج و حداکثر سرعت موج و مقدار جابجایی ماسه در مدل مستطیلی…………… 72

شکل 5- 11: مقایسه مقدار جابجایی ماسه در سیستم تحت فشار با اشکال استوانه ای، مخروطی و مستطیلی……… 73

شکل 5-12-الف: سطح بستر قبل از آزمایش……………………………………………………………………………………………….. 74

شکل 5-12- ب: سطح بستر بعد از انجام آزمایش ……………………………………………………………………………………….. 74

شکل 5-13: مقایسه میزان تاثیرات سیستم بر روی بستر نسبت به ارتفاع موج…………………………………………………. 75

شکل 5-14-الف: شکل بستر قبل از انجام آزمایش……………………………………………………………………………………….. 75

شکل 5-14-ب: سطح بستر بعد از انجام آزمایش………………………………………………………………………………………….. 75

شکل 5-15 مقایسه میزان تاثیرات سیستم بر روی بستر نسبت به ارتفاع موج………………………………………………….. 76

عنوان……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… صفحه

بردار سرعت افقی در عمق میانگین……………………………………………………………………………………………………………..

تراز آب…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

عمق آب……………………………………………………………………………………………………………………………………………………   h

ضریب اصطکاک بی بعد……………………………………………………………………………………………………………………………..

شتاب جاذبه……………………………………………………………………………………………………………………………………………..

پارامتر شکست…………………………………………………………………………………………………………………………………………..

ارتفاع موج…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

شیب ساحل………………………………………………………………………………………………………………………………………………

فرکانس زاویه ای موج…………………………………………………………………………………………………………………………………

پارامتر بی بعد شکست موج…………………………………………………………………………………………………………………………

سرعت جریان تاثیر گذار بر روی سازه توده سنگی…………………………………………………………………………………………

وزن مخصوص سنگ های آرمور…………………………………………………………………………………………………………………..

وزن مخصوص آب دریا……………………………………………………………………………………………………………………………….

زاویه شیب………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

وزن سنگ مورد نیاز…………………………………………………………………………………………………………………………………..

شیب سمت رو به دریای سازه نسبت به افق………………………………………………………………………………………………….   α

ارتفاع موج مشخّصه……………………………………………………………………………………………………………………………………

پریود موج………………………………………………………………………………………………………………………………………………… T

پارامتر نفوذپذیری سازه………………………………………………………………………………………………………………………………

قطر متوسّط سنگ های مورد نیاز………………………………………………………………………………………………………………..

ضریب براساس نوع آرمور……………………………………………………………………………………………………………………………

نسبت وزن مخصوص آرمور به وزن مخصوص آب…………………………………………………………………………………………..

سرعت ذرّات آب در راستای افقی…………………………………………………………………………………………………………………

قطر هیدرولیکی…………………………………………………………………………………………………………………………………………

مقیاس خطی در نظر گرفته شده برای مدل………………………………………………………………………………………………….

حجم  واحد آرمور………………………………………………………………………………………………………………………………………

ضریب لزجت سینماتیک…………………………………………………………………………………………………………………………….

ضریب تخلیه……………………………………………………………………………………………………………………………………………..

سطح فرسایش یافته…………………………………………………………………………………………………………………………………..

شاخص های لوله سیستم……………………………………………………………………………………………………………………………   ξkm

ضریب اصطکاک بی بعد برای سنگ……………………………………………………………………………………………………………..

ضریب انتقال……………………………………………………………………………………………………………………………………………..   Ct

عدد پایداری موج شکن………………………………………………………………………………………………………………………………

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo