بهینه سازی اقتصادی حوضچه های آرامش واگرا با مقاطع ذوزنقه ای و مستطیلی

نویسندگان

مهدی اسمعیلی ورکی

فرزانه صاحبی

مریم نوابیان

زهرا امیری

چکیده

یکی از سازه های متداول جهت استهلاک انرژی جریان های با سرعت زیاد در پایاب سازه های هیدرولیکی، حوضچه های آرامش می باشند. از میان این حوضچه ها، حوضچه های آرامش واگرا با مقاطع مستطیلی و ذوزنقه ای به دلیل عدم نیاز به سازه تبدیل در ابتدا و انتها و نیز عملکرد هیدرولیکی مناسب تر از نظر نسبت اعماق ثانویه و افت نسبی انرژی در مقایسه با حوضچه های کلاسیک، می توانند جایگزین های مناسبی باشند. هدف از مطالعه حاضر بررسی تاثیر واگرایی دیواره های حوضچه آرامش بر مقدار هزینه های ساخت آن نسبت به حوضچه کلاسیک می باشد. برای این منظور نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده برای مقاطع مستطیلی و ذوزنقه ای با شیب های جانبی 5/1:0، 1:1 و 5/1:1، زاویه های واگرایی 3 تا 9 درجه در دامنه اعداد فرود 65/2 تا 9 مورد استفاده قرار گرفت. تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد که در حوضچه های واگرا با مقاطع مستطیلی، افزایش واگرایی دیواره ها از 4 تا 9 درجه در محدوده اعداد فرود مذکور، باعث افزایش راندمان پرش به میزان 10 تا 29 درصد و کاهش هزینه های ساخت به میزان 4 تا20 درصد نسبت به حوضچه کلاسیک می شود. همچنین نتایج خروجی مدل بهینه سازی که تابع هدف را با الگوریتم ژنتیک حل می نمود، نشان داد که مقاطع ذوزنقه ای در اعداد فرود کمتر از 4، زاویه واگرایی 3 درجه و شیب جانبی 5/1:0 دارای عملکرد بهینه از نظر ساخت می باشد. مقایسه نتایج حاکی از آن است که بتدریج با افزایش عدد فرود، در کلیه مقاطع ذوزنقه ای و زوایای واگرایی، هزینه های ساخت حوضچه به دلیل افزایش طول پرش در اثر افزایش زاویه واگرایی دیواره های حوضچه، افزایش می یابد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

بهینه‌سازی اقتصادی حوضچه‌های آرامش واگرا با مقاطع ذوزنقه‌ای و مستطیلی

یکی از سازه‌های متداول جهت استهلاک انرژی جریان‌های با سرعت زیاد در پایاب سازه‌های هیدرولیکی، حوضچه‌های آرامش می‌باشند. از میان این حوضچه‌ها، حوضچه‌های آرامش واگرا با مقاطع مستطیلی و ذوزنقه‌ای به دلیل عدم نیاز به سازه تبدیل در ابتدا و انتها و نیز عملکرد هیدرولیکی مناسب‌تر از نظر نسبت اعماق ثانویه و افت نسبی انرژی در مقایسه با حوضچه‌های کلاسیک، می‌توانند جایگزین‌های مناسبی ‌باشند. هدف از مطالعه ح...

متن کامل

مطالعه آزمایشگاهی جریان فوق بحرانی در تبدیل های همگرا با مقاطع ذوزنقه ای و مستطیلی

وجود هرگونه تغییر هندسی مانند تبدیل در مسیر کانال­های با جریان فوق بحرانی، موجب تغییر ناگهانی عمق و سرعت جریان و تشکیل امواج ضربه­ ای می­ شود. در این تحقیق، ارتفاع و سرعت امواج ضربه­ای در تبدیل­های همگرای کانال روباز با مقاطع ذوزنقه ­ای و مستطیلی با به­کارگیری مدل­های آزمایشگاهی بررسی شد. زاویۀ شیب جانبی دیواره­ها 45، 60، 70 و 90 درجه و نسبت همگرایی 1 به 2، 1 به 3 و 1 به 4 به­عنوان متغیرهای هند...

متن کامل

مطالعه آزمایشگاهی اثر امواج ضربه ای در تبدیل کانال های روباز با مقاطع ذوزنقه ای و مستطیلی بر مشخصات جریان

سابقه و هدف: تبدیل‌های همگرا در جریان‌های فوق بحرانی کاربردهای گسترده‌ای دارند. از جمله آن می‌توان به انتقال جریان از کانال‌های آبگیر سدها به سرریزهای تونلی، کاهش عرض کانال در تندآب‌ها و کاهش زمان انتقال جریان در کانال‌های انتقال سیلاب اشاره کرد. در مطالعه جریان‌های فوق بحرانی تشکیل امواج ضربه‌ای از اهمیت بالایی برخوردار است. تولید و توسعه این امواج به دلیل افزایش ارتفاع آب به اندازه چندین براب...

متن کامل

بررسی خصوصیات پرش هیدرولیکی در حوضچه های آرامش با مقاطع واگرا

در این تحقیق پرش هیدرولیکی در مقاطع مستطیلی و ذوزنقه ای واگرا در زوایای 10، 12.5 و 15، شیب جانبی 0 و 1 و اعداد فرود 3 و 6 و 9 در نرم افزار فلوئنت شبیه سازی شد. در جهت رفع نیاز طراحان نتایج به صورت نمودارها و روابطی ارائه گردید. همچنین با محاسبه راندمان و تابع هزینه برای کلیه مدل ها تاثیر زاویه واگرایی و شیب جانبی با توجه به اعداد فرود مشخص گردید.

اثر آستانه لبه پهن بر روی مشخصات جهش هیدرولیکی در حوضچه های آرامش واگرا

در سازه های کنترل هیدرولیکی، اغلب از لحاظ اقتصادی به صرفه است تا عرض دریچه را به حداقل رسانده و از عرض کامل کانال برای حوضچه آرامش استفاده کرد. بنابراین برای دست یابی به این هدف می توان از مقاطع واگرای تدریجی برای حوضچه آرامش استفاده کرد. از طرفی جهش هیدرولیکی در اینگونه حوضچه ها فاقد وضعیت و مشخصات مناسب جهش کلاسیک می باشد. در این تحقیق امکان بهبود مشخصات جهش هیدرولیکی واگرا به کمک آستانه لبه ...

متن کامل

بررسی پارامترهای آشفتگی در پرش هیدرولیکی با مقاطع مستطیلی واگرا با استفاده از مدل Fluent

حوضچه ­های آرامش با مقطع واگرا دارای عملکرد هیدرولیکی مناسب­تر و هزینه ساخت کمتر نسبت به حوضچه­ های کلاسیک می­باشند. در تحقیق حاضر با به­ کارگیری داده­ های آزمایشگاهی و به ازای هفت عدد فرود مختلف در محدوده 1/9-2/3، سه مدل از حوضچه ­های مذکور با هندسه ­های مختلف از نظر زاویه واگرایی و نوع دیواره، در حالت سه بعدی مورد شبیه سازی عددی قرار گرفت. برای تحلیل آشفتگی از مدل­های k-ε RNG و RSM و برای سطح...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
مجله پژوهش های حفاظت آب و خاک

ناشر: دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

ISSN 2322-2077

دوره 21

شماره 5 2014

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023