%40تخفیف

Numerical & labratoty studies about cavitation phenomena in a bottom outlet pipe of dames

تعداد106 صفحه در فایل word

Department of Civil Engineering

Numerical & labratoty studies about cavitation phenomena in a bottom outlet pipe of dames

Abstract

 

It’s clearly that water resources are important for creature and human life. So, many activities are used to keeps advantage and remove disadvantage of water resources. Outlets are the set of instruments which is used to conduct dam reservoir to outlet point in downstream. So, because of the importance this part of dam, the outlet operation analysis like channel, gates and outlet are most important.  Because of the under pressure flow in upper part of outlet gates and also decrease the flow energy in formed by many reasons and low quantities are comprised with the gate opening and it’s against to water head on the outlet gates which is caused the use of relations. The results which are approached in theory ways make unique errors for determining various parameters which is relevance to outlets like gates in low pressure and conductivity capacity. In this paper, with the viewpoint is study the distribute pressure in various point of outlet channel, determining of gate conductivity capacity and calculated their coefficient, occurrence cavitation study, the comparison many forms for conductivity after serviceGates and after emergency gates  while the operation of two gates together, also determine major decrees coefficient  in channel  like friction decrease, the gates transform decrease are formed by using approached data from the physical model of lower outlet Narmashir dam.  Thus the gates and channel physical model which have been used in watershed management.  The amount of pressure head in various points and conductivity in gate in three levels maximum, minimum and normal in reservoir are measured and shown in tables and diagrams. Also, by using of  Flow3D software in this head, which is stimulated in three (100, 80 and 60) opening and comprised to each other in case of experimental and mathematical condition.  The application gate in form of coincide (index and cavitation) in crucial points like gates groove and between them in gate are located in normal limited and physically declined the caviation but in case of synchronic operation  in some opening the pressure are negative and probably occurred the cavitation.

فهرست مطالب

عنوان                                           صفحه

فصل اول: مقدمه

1-1-مقدمه 2

1-2-متدولوژي تحقيق 2

1-2-1-تعريف تخليه کننده تحتاني 2

1-2-2-ميدان جريان درتخليه کننده 5

1-2-3-مکانيزم کاويتاسيون در تخليه کننده ها 6

1-2-4-پارامترهاي موثر بر آن 10

1-2-5-راه هاي جلوگيري از آن 10

1-3-اهميت موضوع 11

1-4-اهداف تحقيق 11

1-5-معرفي فصول پايان نامه 12

فصل دوم : مروري بر پيشينه تحقيق

2-1-1-روش تجربي 14

2-1-2-روش رياضي 18

2-2-طرح هيدروليكي تخليه کننده ها 19

2-2-1-بررسي جريان آزاد در تخليه کننده ها 19

2-2-2-بررسي جريان تحت فشار در مجاري تخليه کنند ها 21

2-2-3-جريان آب و هوا در تخليه کننده تحتاني 24

2-3-هوادهي در تخليه کننده تحتاني 31

2-3-1-مقدمه اي بر هوادهي 31

2-3-2-لزوم هوادهي پايين دست دريچه ها 32

2-3-3-عوامل موثر بر هواگيري جريان پايين دست دريچه 32

2-3-4-هوادهي بين دو دريچه 33

2-3-5-ملاحظات طراحي 34

فصل سوم: کارهاي آزمايشگاهي و عددي

3-1-مقدمه 37

3-2-مشخصات كلي سد نرماشير 38

3-2-1-رودخانه نرماشير 38

3-2-2-موقعيت جغرافيايي و مشخصات کلي سدنرماشير و تاسيسات وابسته 38

3-2-3-تخليه کننده تحتاني 39

3-3-شرحي بر مدل‌هاي فيزيکي 40

3-3-1-معادلات حاکم 40

3-3-2-آناليز ابعادي 42

3-3-3-اصول تشابه سازي 43

3-4-طرح و ساخت مدل 45

3-4-1-مقياس مدل 45

3-4-2-اجزاء مدل 46

3-4-3-آب بندي مدل 52

3-4-4-تقويت نمودن مدل 52

3-5-ابزارهاي اندازه گيري 52

3-5-1-اندازه گيري فشار 53

3-5-2-اندازه‌گيري دبي جريان 54

3-5-3-اندازه‌گيري ارتفاع آب مخزن 56

3-5-4-اندازه‌گيري سرعت هوا 56

3-5-5-خطاهاي اندازهگيري در مدل 57

3-6-شرحي بر مدل عددي 59

3-6-1-ديناميک سيالات محاسباتي 59

3-6-2-معرفي نرم افزار 60

3-6-3-مراحل شبيه سازي جريان در تخليه کننده تحتاني در نرم افزار FLOW-3D 61

فصل چهارم: نتايج و تفسير آنها

4-1-مقدمه 67

4-2-كارهاي آزمايشگاهي و نتايج حاصله 67

4-2-1-نحوه انجام آزمايشات 67

4-2-2-بررسي نتايج حاصل از آزمايشات 69

4-2-3- مقايسه نتايج آزمايشگاهي و عددي 80

فصل پنجم: جمع بندي و ارائه پيشنهادات

5-1-مقدمه 85

5-2-جمع بندي نتايج 85

5-2-1-نتايج آزمايشگاهي 85

5-2-2-نتايج عددي 89

5-2-3- ارائه پيشنهادات 90

فهرست مراجع 109

 

فهرست اشکال

عنوان                                           صفحه

شکل(1-1) تخليه کننده تحتاني در يک سد خاکي 5

شکل(1-2) دريچه کشوئي تحتاني 6

شکل(1-3) جريان در لوله ونتوري و تعريف انديس کاويتاسيون 9

شكل(2-1) پارامترهاي مؤثر در آزمايش دريچه 14

شكل(2-2) پروفيل جريان خروجي از دريچه 15

شكل(2-3) پروفيل بدون بعد جريان خروجي از دريچه 15

شکل(2-4) نمايي از تبديل در آزمايش سوامي 16

شکل(2-5) نمودار تغييرات ضريب C براي دريچه روي سرريز 20

شکل(3-1) نمايي از مخزن تامين هد 47

شکل(3-2) نمايي از دهانه زنگولهاي 47

شکل(3-3) نمايي از بالادست دريچه اضطراري 48

شکل(3-4) نمايي از مقطع مجرا شامل شيار و مجراي پايين دست دريچه اضطراري 49

شکل(3-5) نمايي از دريچه اضطراري و سرويس(مقطع و پلان) 50

شکل(3-6) تونل انتقال 51

شکل(3-7) نمايي از تونل انتقال 51

شکل (3-8) توزیع مکانی  پیزومترها در مجرای مدل و دریچه ها … …………………… 68

شکل(3-9) نمائي از تابلو قرائت فشارها 53

شکل(3-10) نمايي از ليمينيمتر جهت اندازهگيري تغييرات سطح آب روي سرريز 55

شکل(3-11) نمايي از سرريز لبه تيز مستطيلي و Point Gage مربوطه 55

شکل(3-12) تصوير کانال آرام کننده جريان به همراه لمينيمتر(دستگاه اندازه گيري عمق آب) 56

شکل(3-13) سرعت سنج (Hot Wire) استفاده شده در اندازه گيري سرعت هوا 57

شکل(3-14) نمايش قسمت Model Setup Error! Bookmark not defined.

شکل(3-15) تعيين فيزيک مسئله توسط نرمافزار Error! Bookmark not defined.

شکل(3-16) انتخاب سيال Error! Bookmark not defined.

شکل(3-16) نمايش تعداد و محل بلوکهاي مشبندي شده و شرايط مرزي آنها 61

شکل(3-17) نماي سه بعدي از مدل فيزيكي 62

شکل(3-18) محل اوليه سيال قبل شروع آناليز 63

شکل(4-1) تغييرات ضريب آبگذري در هدهاي مختلف 70

شکل(4-2) تغييرات ضريب آبگذري در هدهاي مختلف 70

شکل(4-3) تغييرات ميزان آبگذري در هدهاي مختلف 71

شکل(4-4) تغييرات ميزان آبگذري در هدهاي مختلف 71

شکل(4-5) تغييرات عدد فرود به ازاي هدهاي مختلف 72

شکل(4-6) تغييرات عدد فرود به ازاي هدهاي مختلف 72

شکل(4-7) تغييرات ضريب هوادهي در هدهاي مختلف 73

شکل(4-8) تغييرات ضريب هوادهي در بازشدگي هاي مختلف در عملکرد توام 74

شکل(4-9) تغييرات دبي هواي ورودي به لوله هواده 74

شکل(4-10) تغييرات دبي هواي ورودي به لوله هواده در حالت توام 75

شکل(4-11) تغييرات دبي هوادهي نسبت به بازشدگي‌هاي مختلف دريچه اضطراري سد 76

شکل(4-12) توزيع فشاروارد بر كف مجرا در هدcm 670 77

شکل(4-13) توزيع فشاروارد بر ديواره سمت راست مجرا در هد cm 670 78

شکل(4-14) توزيع فشاروارد بر ديواره سمت راست مجرا در هد cm 670 79

فهرست جداول

عنوان                                           صفحه

جدول(2-1) ضرايب افت زانوها . 22

جدول(2-2) معرفي ضرايب افت تبديلهاي واگرا به ازاء زواياي مختلف واگرائي 23

جدول(3-1) مشخصات تخليه کننده تحتاني سدنرماشير 39

جدول(3-2) نيروها و معادلات ابعادي آنها 41

جدول(3-3) پارامترهاي بي بعد مورد استفاده در مدلهاي فيزيکي 42

جدول(3-4) توزيع مكاني پيزومترها و معرفي موقعيت مكاني آنها 54

جدول(5-1) مقادير انديس كاويتاسيون درمحدوده بحراني شيار دريچه سرويس در عملكرد 100% دريچه‌ها 86

جدول(5-2) مقادير انديس كاويتاسيون درمحدوده بحراني شياردريچه اضطراري درعملكرد 100% دريچه‌ها 86

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