بررسی راندمان رسوب زدایی لوله گردابی در ابتدای کانالها

صاحب اثر: سازمان آب و برق خوزستان

نوع محتوی: طرح پژوهشی

Language: Persian

استان موضوع گزارش: خوزستان

شهر موضوع گزارش: کارون

Document ID: R-1047583

Publish: 26 November 2018

دسته بندی علمی: مهندسی آب و هیدرولوژی

Pages: 150

Publish Year: 1382

نسخه کامل Research منتشر نشده است و در دسترس نیست.

من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Research:

https://civilica.com/doc/1047583

Abstract:

ورود رسوبات به کانال های ابیاری از مهمترین مسایل و مشکلات موجود در ابگیری از رودخانه ها می باشد. عدم شناخت مسایل رسوب در ابگیر ها سبب شده که تعداد زیادی از طرح ها با شکست مواجه شده و یا هزینه های زیادی به بار اورند. بدین ترتیب کنترل رسوب در ورود به ابگیرها و خارج کردن رسوبات ورودی از اهمیت بسزایی برخوردار است. یکی از روش های خروج رسوبات ورودی به کانال ها استفاده از رسوبگیر لوله گردابی است. لوله گردابی، لوله شکاف داری است که در کف کانال نصب می گردد. این روش کنترل رسوب بر اساس استفاده از نیروی چرخشی و نیروی ثقل ذرات رسوب بوجود امده است. در این سازه اب تحت زاویه ای وارد لوله شده و گرداب نیرومندی در محور لوله ایجاد می کند. به دلیل داشتن ابعاد کوچک در مقایسه با حوضچه های رسوبگیر مستطیلی متعارف،اقتصادی تر بوده و می تواند به طور مداوم مورد بهره برداری قرار گیرد. علیرغم مزایایی که این سازه دارد مطالعات سیستماتیک چندانی تاکنون انجام نگردیده و کارهایی که انجام شده بسیار محدود می باشد و از این رو برای طراحی این سازه در منابع، تنها به معیارهای کلی اشاره شده است. هدف اصلی این تحقیق این بوده که با ساخت مدل فیزیکی و انجام ازمایش های مختلف تاثیر پارامتر های مختلف بر این سازه بررسی گردد. از جمله عوامل مهم در طراحی این سازه راندمان تله اندازی و میزان تلفات اب می باشد. از این رو در این مطالعه سعی شده تا تاثیر متغیرهای مختلف نظیر قطر لوله(دو اندازه مختلف)، زاویه قرارگیری ان(90،60،45 درجه)، شرایط هیدرولیکی و اندازه رسوب بر میزان راندمان تله اندازی و تلفات اب بررسی گردد. برای رسیدن به این اهداف با احداث مدل فیزیکی در ازمایشگاه هیدرولیک گروه ابیاری دانشگاه شهید چمران اهواز، تعداد 36 ازمایش انجام گرفت. نتایج حاصله از این ازمایش ها نشان می دهد که با افزایش عدد فرود جریان در کانال، راندمان رسوبگیر ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد بطوریکه راندمان در محدوده 8/0-6/0 بیشترین بوده است. همچنین وقتی که لوله با زاویه 60 درجه نسبت به جریان در کانال نصب می گردد، رسوبگیر بیشترین راندمان را داراست. در حالیکه لوله با زاویه 45 درجه بدلیل انباشته شدن رسوبات در ابتدای لوله راندمان پایینی را نشان می دهد ، بعلاوه اینکه در این زاویه طول لوله نیز زیاد می باشد که باعث تلفات اب بیشتری نسبت به دو زاویه ی دیگر می شود.

فهرست مطالب Research

فصل اول - کلیات

1-1- مقدمه 1

1-2- هدف 2

فصل دوم – مروری بر منابع و اصول حاکم بر لوله گردابی

2-1- مقدمه 4

2-2- جلوگیری از ورود رسوبات به ابگیرها 6

2-3- نیاز به پیش بینی کمی گزینه ها 7

2-4- استفاده از مدل فیزیکی : 8

2- 5- رسوبگیر نوع لوله گردابی (Vortex Tube) 9

2-6- خصوصیات جریان در خارج از لوله گردابی 11

2-7- شکل و خصوصیات لوله گردابی 13

2-8- ارتفاع نصب رسوبگیر ورتکس : 13

2-9- محل رسوبگیر ورتکس 14

2-10- انالیز جریان در لوله گردابی 14

2-11 - نمونه ای از کاربرد رسوبگیر ورتکس 20

2-11-1- اندازه گیریهای صحرایی 21

2-12- مبانی شبیه سازی در مدلهای رودخانه ای 22

2-12-1- معادلات اساسی و شبیه سازی هیدرولیک جریان 24

2-12-2- شبیه سازی حرکت رسوبات 33

2-12-2-1- شبیه سازی قطر رسوبات بستر 33

3-3-2-2- شبیه سازی میزان حرکت بار بستر 35

2-12-2-3- شبیه سازی قطر رسوبات معلق 37

2-12-2-4- شبیه سازی میزان بار معلق 39

2-12-3- تعیین حرکت ذرات رسوب با استفاده از سرعت متوسط جریان 41

فصل سوم - روشهای کنترل رسوب در شبکه های ابگیری

3-1- مقدمه 43

3-2- روشهای جداسازی رسوبات (رسوبگیری) 44

3-2-1- کانال رسوبگیر زانویی 44

3-2-2-رسوبگیر ورتکس (گردابی چرخشی) 51

3-2-2-1- تخلیه رسوبات وارد شده به رسوبگیر 52

3-2-3- ابگیر جانبی با مجرای تخلیه رسوب (رسوبگیر جانبی) 54

3-2-3-1- اساس بهره برداری 54

3-2-3-2- طرح انشعاب اولیه 55

3-2-3-3- طرح مجرای تخلیه رسوب 57

3-2-3-4- ارتفاع پایه (پایه بین ابگیر و رودخانه): 59

3-2-3-5- رقوم کف 59

3-2-3-6- اجسام شناور 60

3-2-4- دالان های رسوبگیر (تونلهای رسوبگیر) 60

3-2-5- حوضچه های رسوبگیر 63

3-2-5-1- حوضچه رسوبگیر ایده ال 65

3-2-5-2- فاکتورهای هیدرولیکی موثر در طرح حوضچه : 66

3-2-5-2-1- ناحیه ته نشینی 66

3-2-5-2-2- ورودی حوضچه 67

3-2-5-2-3- خروجی حوضچه 68

3-2-6- تنظیم جریان رودخانه (کنترل جریان ورودی) 68

فصل چهارم- انالیز ابعادی و امکانات ازمایشگاهی

4- 1- مقدمه 70

4-2- انالیز ابعادی 71

4 2 1 روش رالیق 75

422 روش باکینگهام 75

4-2-3- تشکیل پارامتر های بدون بعد 76

پارامتر بی بعد با متغیر μ 77

پارامتربی بعد با متغیر g 77

پارامتر بی بعد با متغیر l 78

پارامتر بی بعد با متغیر d 78

پارامتر بی بعد با متغیر t 79

پارامتر بی بعد با متغیر 79

پارامتر بی بعد با متغیر θ 79

پارامتر بی بعد با متغیرGs 80

پارامتر بی بعد با متغیر D50 80

پارامتر بی بعد با متغیر 81

4-3- امکانات ازمایشگاهی 83

4-3-1- تاسیسات عمومی ازمایشگاه 84

4-3-2-مشخصات فلوم مورد استفاده 84

4-4-وسایل اندازه گیری 91

4-4-1-اندازه گیری دبی جریان 91

4-4-2-اندازه گیری دبی جریان خروجی از لوله گردابی 91

4-4-3- اندازه گیری رقوم سطح اب 91

4-4-4- اندازه گیری رسوبات خارج شده از لوله گردابی 91

فصل پنجم - ازمایش های هیدرولیکی و داده های به دست امده

51 مقدمه 99

52 ازمایش های انجام شده 99

تغییر در شرایط هیدرولیکی جریان 101

تغییر در دانه بندی رسوب DS 101

تغییر در زاویه قرار گیری لوله گردابی نسبت به جریان θ 101

فصل ششم - نتایج و بحث

6_1_مقدمه 114

6-2-نتایج حاصل از ازمایشها 114

6-3-رابطه بین متغیر های مختلف 123

6-4-بحث 132

6-4-1-تاثیر نوع و اندازه رسوب 132

6-4-2-تاثیر قطر لوله گردابی 133

6-4-3-تاثیر عدد فرود جریان 133

6-4-4-تاثیر زاویه 134

6-5- مشاهدات حاصل از ازمایش ها 135

6-6- تجزیه و تحلیل اماری داده ها 138

6-6-1-تحلیل بین راندمان تله اندازی با متغیرهای مستقل در لوله با زاویه قرارگیری 45 138

6-6-2-تحلیل بین راندمان تله اندازی با متغیرهای مستقل در لوله با زاویه قرارگیری 60 139

6-6-3-تحلیل بین راندمان تله اندازی با متغیرهای مستقل در لوله با زاویه قرارگیری 90 140

فصل هفتم – جمع بندی و نتیجه گیری و ارایه پیشنهادات

7-1- مقدمه 142

7-2- جمع بندی و نتیجه گیری 143

7-3- ارایه پیشنهادات

Authors

مراجع و منابع این Research:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Research را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Research لینک شده اند :

جعفر زاده ـ اسماعیل ،1371 ـ “ روشهای کنترل رسوب ...
حیدری نژادـ قاسم ، (1376)، “ مدلهای فیزیکی و هیدرولیکی ...
شفاعی بجستان ـ محمود، (1378)، “ هیدرولیک رسوب “ ...
شفاعی بجستان ـ محمود، (1378)، “درسنامه مدل‌های فیزیکی و هیدرولیکی ...
قمشی – مهدی ، (1365)، "جزوه درسی آزمایشگاه هیدرولیک" - ...
یعقوبی,بهروز- یاسی,مهدی-"برآورد هیدرولیکی بار رسوب در رودخانه های با مواد ...
Atkinson Edmund , 1995, “A Numerical Model for Predicting Sediment ...
Atkinson Edmund, 1994,”Vortex-Tube Sediment Extractors". Journal of Hydraulic Engineering , ...
Hussein, A.S.A and Smith, K.V.H. (1986),”Flow and Bed Deviation ...
Jagdish.L, (1988), “Fluid mechanics and hydraulics”,Metropolitan book Co.Private, LTD. ...
Novak,P.and Cabelka,J.(1981) ," Models in Hydraulic Engineering ", Pitman Advanced ...
Sanmuganthan K,1976 Design of Vortex tube Silt extractor, Report OD6, ...
Sanmuganthan K & Lawrence P,1980 Design of Vortex tube Silt ...
‍‍‍‍‍15- Singh P N , 1983.Chatra Canal, Nepal- Vortex tube ...
Streeter, V.L & Wylie, E.B,(1985), Fluid Mechanics”, 8 th edition ...

نمایش کامل مراجع