بررسی عددی و آزمایشگاهی پدیده پرش هیدرولیکی دایروی

پایان نامه
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی
  • نویسنده محمد خاوری
  • استاد راهنما علیرضا تیمورتاش
  • تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
  • سال انتشار 1389
چکیده

هنگامی که شیر آب آشپزخانه خود را باز می کنید حتماً مشاهده کرده اید که وقتی آب از شیر خارج شده و به کف ظرفشویی برخورد می کند، یک دایره زیبا بر روی کف نقش می بندد. به این پدیده پرش هیدرولیکی دایروی (circular hydraulic jump) گویند که بررسی عددی و آزمایشگاهی آن موضوع این پایان نامه است. از نظر علمی هنگامی که یک جت عمودی سیال به یک صفحه افقی برخورد می کند، سیال بر روی صفحه بصورت شعاعی منتشر می شود تا اینکه در یک شعاع خاص که شعاع پرش هیدرولیکی نامیده می شود، ضخامت فیلم سیال ناگهان افزایش می یابد و اصطلاحاً یک پرش هیدرولیکی دایروی شکل می گیرد. همواره و در همه تحقیقات علمی در این زمینه، مهمترین هدف یافتن محل وقوع پرش هیدرولیکی دایروی و به عبارتی یافتن شعاع پرش است. در این پایان نامه این پدیده با استفاده از روش نسبت حجمی سیال (vof) بصورت عددی شبیه سازی شده است. به علاوه با طراحی و ساخت دستگاهی در آزمایشگاه مکانیک سیالات دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد، این پدیده بصورت آزمایشگاهی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی پرش و انواع آن، تاثیر پارامترهای مختلف همچون دبی حجمی، ارتفاع پایین دست، لزجت، شتاب جاذبه و نوع سیال بر روی شعاع پرش و سایر ویژگی های آن از مواردی هستند که در این پایان نامه به آن ها پرداخته شده است. نتایج عددی بدست آمده نشان می دهند که افزایش دبی حجمی موجب افزایش شعاع پرش شده، در حالیکه افزایش ارتفاع پایین دست، شعاع را کاهش می دهد. همچنین افزایش لزجت سبب کاهش شعاع پرش شده و کاهش شتاب جاذبه علاوه بر افزایش شعاع پرش، پرش را تدریجی تر می کند. شبیه سازی های عددی برای دو سیال آب و اتیلن گلیکول انجام گرفته اند و نتایج حاکی از آن هستند که پرش های مربوط به اتیلن گلیکول دارای پایداری بیشتری بوده و به ازای دبی های زیاد و نیز ارتفاع های پایین دست بزرگ همچنان پرش های پایا و پایداری را تشکیل می دهند، در حالیکه در مورد آب این اتفاق نمی افتد. در نهایت مشاهده شد که تطابق خوبی میان نتایج عددی و آزمایشگاهی ما و نیز نتایج تجربی دیگران وجود دارد. همچنین کلیه نتایج عددی و تجربی از مطابقت خوبی با تئوری پرش هیدرولیکی دایروی (تئوری واتسون) برخوردارند.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

َبررسی آزمایشگاهی پرش هیدرولیکی در سرریزهای جانبی

سرریز جانبی یکی از سازه­هایی است که به طور گسترده در آبگیرها مورد استفاده قرار می­گیرد. به علاوه این سازه به عنوان یک سازه حفاظتی در موارد گوناگون و به منظور تخلیه آب اضافی به کار می­رود. در برخی موارد ممکن است در طول جریان متغیر مکانی روی سرریز جانبی، پرش هیدرولیکی رخ دهد و بررسی­ها نشان می­دهد تا کنون تحقیقات بسیار اندکی بر روی این حالت از جریان انجام پذیرفته است. در این تحقیق پروفیل سطح آب و...

متن کامل

بررسی عددی موقعیّت و طول پرش هیدرولیکی در سرریز سرسره‌ای

طول پرش هیدرولیکی و موقعیت آن فراسنجهای مهمی هستند که طول حوضچه آرامش را، تحت تاثیر قرار می دهند. همچنین به دلیل هزینۀ فراوانی که صرف ساخت این سازه می­گردد می­بایست برای کاهش طول پرش هیدرولیکی و در نتیجه کاهش طول حوضچه آرامش از تمامی امکانات و روش­ها استفاده کرد. در این تحقیق پرش هیدرولیکی در سرریز سرسره­ای  با استفاده ازنرم­افزار فلوئنت، مورد شبیه­سازی قرار گرفته­است .همچنین، برای حل معادلات ح...

متن کامل

بررسی آزمایشگاهی آبشستگی ناشی از پرش هیدرولیکی در صفحه مشبک

در این مطالعه کاربرد صفحه مشبک به‌عنوان مستهلک کننده انرژی جریان آب در پایین­دست سازه­های هیدرولیکی برای کاهش میزان آبشستگی است. برای انجام آزمایش­ها از یک کانال مستطیلی و برای کنترل جریان از یک دریچه کشویی با بازشدگی ثابت استفاده شده است. به­منظور کاهش انرژی جریان خروجی از دریچه کشویی، صفحات مشبک به‌عنوان مستهلک­کننده­های انرژی با منافذ (نسبت روزنه­ای) 40% و 50%، به فاصله 5/1 متری از دریچه قرا...

متن کامل

مقایسه آزمایشگاهی مدل‌های پرش هیدرولیکی در رژیم‌های مختلف جریان

حوضچه آرامش نقش مهمی در اتلاف انرژی جریان خروجی سازه­های هیدرولیکی ایفا می­کند. در این مطالعه 5 مدل پرش هیدرولیکی که در شرایط آزمایشگاهی مشخص نتایج مناسبی را داده‌اند، با یکدیگر مقایسه شده است. 32 آزمایش در محدوده اعداد فرود 02/1-19/9 با سه زبری بستر و تحت سه شیب و حداقل جریان یافتن سه دبی متفاوت انجام­گردید. بسترهای انتخاب شده عبارت از بستر فلزی، بستر با زبری 6/1 میلیمتر و بستر با زبری 6/3 میل...

متن کامل

بررسی عددی چگونگی تشکیل پرش هیدرولیکی چندضلعی و ساختار جریان سیال در آن

در این پژوهش به شبیه سازی عددی سه بعدی پدیده پرش هیدرولیکی چندضلعی با استفاده از روش عددی حجم سیال پرداخته شده است. در هنگام برخورد یک جت سیال با سطح مشاهده می‌شود که یک پرش هیدرولیکی شعاعی در اطراف محل برخورد رخ می‌دهد. در سیالات با لزجت پایین(مثل آب) شکل این پرش به صورت دایروی است و در سیالات با لزجت بالا(مثل اتیلن گلیکول) یک ساختار چندضلعی در هنگام پرش هیدرولیکی رخ می‌دهد که این ساختار ناشی ...

متن کامل

منابع من

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

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023