بررسی گذردهی جریان در آبگیرهای کفی با محیط متخلخل

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

چکیده
یکی از مناسبترین روش های انحراف جریان در رودخانه های پرشیب بکارگیری آبگیر کفی می باشد. گزینه آبگیر کفی با محیط متخلخل شیوه جدیدی برای انحراف جریان جهت جایگزینی با آبگیرهای با کف مشبک است. برای بررسی اثرخصوصیات هیدرولیکی جریان، موثر بر میزان دبی انحرافی مدلی آزمایشگاهی طراحی گردید که در آن امکان اندازه گیری جریان ورودی، جریان انحرافی و جریان باقی مانده (عبور نکرده از محیط متخلخل) مد نظربوده است. در این تحقیق تأثیر توأم عواملی همچون شیب سطح بالایی آبگیر و اندازه ذرات محیط متخلخل در دبی های مختلف بر میزان جریان انحرافی(در حالت جریان آب زلال) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش جریان ورودی نرخ تغییر دبی انحراف ابتدا زیاد و سپس به صفر می رسد. همچنین با افزایش شیب سطح بالایی آبگیر میزان انحراف جریان کاهش می یابد. اندازه ذرات محیط متخلخل نیز بر میزان دبی انحراف تاثیر قابل ملاحظه داشته چنانکه با افزایش اندازه ذرات، میزان دبی انحرافی روند افزایشی را نشان می‌دهد. از نتایج آنالیز ابعادی و آزمایشگاهی برای تعیین مقدار ضریب جریان محیط متخلخل استفاده گردید. تجزیه و تحلیل ها نشان داد مقدار این ضریب در حدود 1/0 است. در نهایت رابطه ای نیز برای برآورد مقدار جریان عبوری از آبگیر کفی با محیط متخلخل پیشنهاد گردید.

واژه های کلیدی : آبگیر کفی، محیط متخلخل، ضریب شدت جریان، جریان های با سطح آزاد

عنوان مقاله [English]

Flow Discharge in Bottom Intakes with Porous Media

نویسندگان [English]

  • F. Koorosh Vahid
  • K. Esmaili
  • M. Faghfur Maghrebi
  • A. Alizadeh
  • B. Naghavi
Dept. of Water Engineering, Ferdowsi University of Mashhad
چکیده [English]

Abstract
Bottom intake is one of the most appropriate systems for diverting discharge in steep rivers. Bottom intake with porous media is a new system of diverting discharge which can be replaced by bottom rack intakes. To investigate the hydraulic flow characteristics on diverted discharge of this intake, an experimental model was designed in which the inflow, diverted discharge and remained flow of porous media intake can be measured. In the present research, measurements of the diverted discharge were performed for different rates of flow, grain size distributions as well as surface slopes of intake with clear water. According to the obtained results, by increasing the inflow discharge, the rate of diverted discharge increases gradually and then reaches to a constant value. Any increment of the surface slope above the intake also decrease the relation diverted flow. It is found that the grain size of the porous media has a great influence on the diverted flow. By increasing the grain size diverted flow increases, too. Dimensional analysis and experimental results were used to estimate the discharge coefficient of porous media. Analytical analysis on experimental data shows that the discharge coefficient of porous media intake is about 0.1. Also an empirical-theoretical relation is proposed to evaluate the diverted discharge of this kind of bottom intakes.

Keywords: Bottom intake, Porous media, Discharge coefficient, Free surface flow

CAPTCHA Image