سرفصل های درس هیدرولیک پیشرفته

نام بسته درسی: هيدروليک پيشرفته

———————–

فهرست:

مروری بر هیدرولیک

وضعیت جریان

قانون بقا انرژی

قانون بقا اندازه حرکت

روابط حاکم بر جریان یکنواخت

رابطه مانینگ

تخليه رسوب‌هاي سد

لايه مرزي و نيم رخ سرعت

رابطه انيشتن تجربي براي پروفيل (نيمرخ) سرعت

مشخصات فیزیکی رسوب

روش ايسباخ انتقال رسوب و روشهاي تخمين آن

روش انگلوند و هانسن Engelund * Hansen 

روش ايکسرز و وايت (A.W) Acker * white 

روش يانگ Yang

انتخاب مناسب‌ترين معادله انتقال رسوب

روش فن راين Van Reign

روابط منحني شعبه (رابطه دبي آب و دبي رسوب)

رسوب گذاري در مخازن

عوامل موثر بر عمر مفيد سدها

عوامل موثر بر راندمان رسوب گذاري

معادلات منحني برون براي تعيين راندمان تله گذاري

وزن مخصوص رسوبات

روشهاي کنترل رسوبگذاري در مخزن

آب شستگي (scour)

برنامه محاسبه پايه پل : HECRAS VERSION 3.0.1

فاکتورهاي فرسايش ديوار abutment

فرسايش موضعي local scour

زاويه جريان با شمع

روابط پيش بيني عمق فرسايش پاي پل

عرض گودال آبشستگي

روش‌هاي مهار فرسايش پايه پل

دوره‌هاي سنگ چيني

رابطه اگن بوگر مولر

جريان غير دائمي

معادلات حاکم بر جريان متغير تدريجي

تعيين دبي در جريان غير دائمي

شيب منحني دبي ـ اشل

جريانهاي متغير سريع

موج تک Solitary Wave

روش هاي عددي حل معادلات Saint Venant

روندیابی سیل

معادلات حرکت

بخشی از بسته درسی هيدروليک پيشرفته :
جریان سیال در یک مجرا می تواند به صورت جریان با سطح آزاد^[1] یا جریان تحت فشار^[2] باشد. این دو نوع جریان از جنبه های بسیاری مشابه بوده به جز این تفاوت اساسی که جریان های آزاد در تماس مستقیم با فشار اتمسفر هستند؛ در حالیکه جریان های تحت فشار، به این دلیل که سیال کل مقطع مجرا را پر کرده است، در معرض مستقیم فشار جو نبوده و فقط تحت تاثیر فشار هیدرواستاتیک می باشند. با این حال در بعضی موارد مانند مجاری انتقال سیلاب^[3]، به دلیل اینکه تمام مقطع مجرا از آب پر نیست، دارای یک سطح آزاد بوده و باید با استفاده از قوانین هیدرولیک مجاری باز با این چنین مواردی برخورد کرد (شکل1)[1].

در بعضی موارد ترکیبی از جریان های تحت فشار و آزاد مشاهده می شود. در مجاری بسته، برای مثال مجاری انتقال سیلاب، در یک زمان خاص جریان با سطح آزاد برقرا است و سپس به دلیل افزایش دبی سیلاب در زمانی دیگر جریان تبدیل به جریان تحت فشار می شود

اینکه از کدام شیوه (مجاری باز یا بسته) برای انتقال آب استفاده شود به این موضوع بستگی دارد که کدامیک ارزانترین راه حل را در ارتباط با هزینه های اصلی و هزینه های اجرا و نگه داری به همرا دارد[3].

جريانهاي با سطح آزاد:

در این جریان فشار در سطح آب برابر فشار اتمسفر و عامل اصلي ايجاد جريان در کانال نيروي گرانش (ثقل) است. به دلیل وجود یک سطح آزاد، بررسی این نوع جریان ها دشوار تر از جریان های تحت فشار است.

یکی دیگر از ویژگی های مهم جریان های آزاد میزان تغییر پذیری های قابل توجه در شکل و سختی مقطع آنها می باشد. بنابراین به دلیل وجود این پیچیدگی ها در جریان های آزاد برای تحلیل و بررسی آنها نیاز است علاوه بر استفاده از روابط تئوری، مانند اصول پیوستگی، انرژی و مومنتوم از روابط تجربی و آزمایشگاهی نیز استفاده کرد[4].

کانالهاي باز به دو دسته تقسيم مي شوند :

1 ) کانال با بستر ثابت^[4] ( صلب یا فرسايش ناپذير): مانند کانال های بتني

2 ) کانال با بستر فرسايش پذير^[5]: مانند کانال های خاکي و طبيعي       

انواع جريان در کانالها:

جریان در یک کانال را می توان به شیوه های متعددی به انواع مختلفی دسته بندی کرد.

دسته بندی بر اساس زمان:

جریان دائمی: اگر عمق کانال (با فرض یک بعدی بودن جریان) با گذشت زمان در تمام نقاط کانال تغییر نکند جریان دائمی نامیده می شود. اما به طور کلی می توان جریان دائمی را به صورت زیر تعریف کرد[5]:

بدیهی است برقرار نبودن یکی از روابط فوق موجب ناپایدار شدن جریان می گردد.

دسته بندی بر اساس مکان:

جریان یکنواخت: اگر سرعت در تمام نقاط از نظر اندازه و جهت یکسان باشد جریان یکنواخت خواهد بود. به عبارتی دیگر[5]:

البته تعریف ساده تر و کاربردی تر اینست که، جریانی یکنواخت است که پروفیل سرعت در جهت جریان تغییر نکند (ممکن است در جهت های دیگر تغییر کند) (شکل3) [6].

جریان غیر یکنواخت: اگر سرعت جریان در نقاط مختلف متفاوت باشد جریان غیر یکنواخت یا متغیر^[6]خواهد بود که می تواند به دو صورت  متغیر تدریجی یا متغیر سریع باشد.

به طور کلی دسته بندی زیر را می توان ارائه داد[2]:

جریان ناپایدار یکنواخت در عمل وجود ندارد بنابراین منظور از جریان یکنواخت، جریان یکنواخت پایدار و منظور از جریان متغیر، جریان متغیر ناپایدار است.

برای مشاوره اینجا بزنید