هیدرولیک و کشاورزی

دانلود پایان نامه

جانسون و مونتز(1995) آزمایش‌هایی در خصوص پرش هیدرولیکی در مقاطع همگرا در کانال‌های مستطیلی انجام دادند. تحقیقات آنان نشان داد که تئوری کلاسیک پرش هیدرولیکی در مقاطع همگرا با جریان‌های فوق بحرانی مطابقت بیشتری دارد.
پورحمزه(1388) در تحقیق خود بر روی پرش هیدرولیکی همگرا با شیب کف منفی به نتایج قابل ملاحظه‌ای دست یافت و پیشنهاد کرد که این تحقیق روی شیب منفی با بستر زبر نیز صورت گیرد. مطالعه تحقیقات گذشته نشان داد که تحقیقات بیشتر بر روی بستر افقی با زبری صورت گرفته و نتایجی در مورد سطح شیبدار با زبری ارائه نگردیده است و با توجه به اینکه به نظر می‌رسد این راهکار بتواند نتایج مناسب‌تری را برای کاهش طول پرش و افزایش افت انرژی نسبت به حالت افقی داشته باشد لذا ضرورت داشت که در این مورد نیز تحقیقاتی انجام گردد.
هنر و پورحمزه(1389) در تحقیق خود بر روی حوضچه آرامش با شیب کف منفی و همگرایی دیواره دریافتند مقادیرعمق نسبی پرش در یک حوضچه آرامش با شیب کف منفی و دیواره همگرا نسبت به حالت افقی کاهش پیدا می‌کند، اما علی رغم اینکه شیب معکوس به همراه همگرایی دیواره موجب کاهش عمق نسبی پرش می‌شود، اما وجود شیب منفی باعث شده است که نقاط به دست آمده به طور چشمگیری در نزدیکی شیب صفر قرار گیرند.همچنین همگرایی دیواره همراه با شیب کف منفی ، طول پرش را نسبت به پرش کلاسیک به نسبت زیادی کاهش می‌دهد. به همین گونه در یک دبی معین با افزایش همگرایی دیواره بهمراه شیب منفی طول پرش هیدرولیکی کاهش می یابد که این اختلاف نیز بسیار چشمگیر می‌باشد. با بررسی نتایج مشخص می‌گردد که افت نسبی پرش، در مقاطع با همگرایی دیواره نسبت به پرش هیدرولیکی کلاسیک افزایش می یابد. لذا می‌توان نتیجه گیری نمود که زاویه همگرایی تاثیر زیادی در افزایش افت نسبی پرش را دارد.
با توجه به مطالب ذکر شده عدم کفایت پژوهش بر روی خصوصیات پرش هیدرولیکی بر روی سطح شیبدار همراه با زبری بستر احساس می‌شود. علاوه بر این کنترل پرش هیدرولیکی در کانال‌های آبیاری در محل‌هایی همچون بعد از دریچه‌ها، سرریز‌ها و یا دراپ‌ها جهت جلوگیری از خسارت به ابنیه پایین دست مورد نیاز است و این در حالی است که استفاده از حوضچه‌های آرامش مرسوم که در پایین دست سد‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد به دلیل محدودیت فضا و هزینه مقدور نمی‌باشد. لذا در این پژوهش قابلیت حوضچه‌های آرامش با شیب معکوس با بستر زبر مورد مطالعه قرار گرفته است. این مطالعه شامل بررسی اثر چند شیب معکوس همراه با زبری‌های متنوع در دبی‌ها و اعداد فرود مختلف می‌باشد.
فصل سوم
مواد و روش ها
3-1- مقدمه
در این بخش به معرفی وسایل و ابزار مورد استفاده و مشاهدات آزمایشگاهی پرداخته می شود. همچنین روش تحقیق نیز بیان می گردد. چگونه آماده کردن مدل‌ها، وسایل و روش‌های اندازه‌گیری و روش تثبیت پرش‌ها از جمله عناوینی هستند که در این فصل به آنها پرداخته شده است.
3-2- معرفی تجهیزات موجود در آزمایشگاه
آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز دارای سه عدد کانال آزمایشگاهی جهت انجام آزمایش‌های مربوط به کانال‌های روباز می‌باشد. کانال مورد استفاده در این تحقیق دارای مشخصات زیر می‌باشد(شکل 3-3):
طول کانال: 15 متر
عرض کانال: 7/0 متر
ارتفاع کانال قبل از دریچه بالادست: 1/1 متر
ارتفاع کانال بعد از دریچه بالادست: 6/0 متر
جنس دیواره و کف کانال: شیشه به ضخامت 6 میلی متر
جنس مدل بکار رفته در کف کانال: فلزی به ضخامت 2 میلی متر
دبی سنج دیجیتالی که در مسیر پمپ و قبل از کانال قرار دارد.
برای انجام آزمایشات امکانات زیر به کانال اضافه گردید:
عمق سنج نقطه ای با دقت 1/0 میلی متر برای تعیین اعماق پرش
سرعت سنج دو بعدی الکترومگنتیت با دقت 1/0 سانتی متر بر ثانیه جهت تعیین و بررسی سرعت در محدوده پرش
دوربین دیجیتالی جهت عکسبرداری از پرش برای تصویر برداری از پروفیل سطح آب
3-3- طراحی دریچه و حوضچه آرامش با شیب کف منفی و زبری