research centers


Search results: Found 8

Listing 1 - 8 of 8
Sort by

Article
Energy Dissipation on the Ogee Spillways by Using Direction Diverting Blocks
تبديد الطاقة على المطافح نوع اوجي باستخدام كتل تغيير الاتجاه

Authors: Riyadh Z. Al Zubaidy رياض زهير الزبيدي --- Khedher I. Khedhe خضر ابراهيم خضر --- Asaad N. A. Darweesh اسعد نعمة عبد درويش
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2016 Volume: 22 Issue: 3 Pages: 77-88
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The purpose of this study is to evaluate the hydraulic performance and efficiency of using direction diverting blocks, DDBs, fixed on the surface on an Ogee spillway in reducing the acceleration and dissipating the energy of the incoming supercritical flow. Fifteen types of DDB models were made from wood with a triangulate shape and different sizes were used. Investigation tests on pressure distribution at the DDBs boundaries were curried out to insure there is no negative pressures is developed that cause cavitation. In these tests, thirty six test runs were accomplished by using six types of blocks with the same size but differ in apex angle. Results of these test showed no negative pressures developed at the boundaries of these blocks. A physical model for a part of Mandili Dam spillway system was constructed with a scale ratio of 1:50. Thirteen runs were carried out to obtain the rating curve of the ogee weir of Mandili Dam Model. Four hundred and seventy test runs were carried out to investigate the performance of the DDBs in reducing the energy of the flow. In these test runs, nine types of blocks with different sizes and different apex angles installed with different configurations on the spillway surface. Thirteen configurations of DDBs were tested. The Froude Number and the location of the hydraulic jump were used as indicators for the efficiency of these DDBs. Results indicated that when using the DDBs on a spillway surface, less Froude Number downstream the spillway is obtained and the hydraulic jump occurs at a much shorter distance from the spillway toe compared to same spillway without DDBs. Depending on the DDBs type, configuration, and the applied discharge, the obtained reduction in Froude Number varied between 4.4 to 19.3% and the reduction in the hydraulic jump distance measured from the spillway toe varied between 54% and 76% compared with that of the standard design of Mandili Dam.

هدفت هذه الدراسة الى اختبار اداء وكفاءة استخدام كتل تغيير إلإتجاه مثبتة على سطح مطفح مائي نوع اوجي في تقليل تعجيل وتشتيت طاقة المياه ذات الجريان فوق الحرج. تم اختبار خمسة عشر نموذجا من هذه ألكتل مصنعة من الخشب ذات اشكال مثلثة وباحجام مختلفة. اختبر توزيع الضغوط على جوانب هذه ألكتل لاختبار فيما اذا كان هنالك ضغوط سالبة متولدة يمكن أن تؤدي إلى حدوث ظاهرة التكهف. اجري ستة وثلاثون اختبارا بتصاريف مختلفة وباستخدام ستة أنواع من كتل تغيير ألاتجاه ذات حجم ثابت وتختلف بمقدار ألزاوية ألراسية. بينت نتائج هذه ألاختبارات عدم تولد ضغوط سالبة على جوانب هذه الكتل. انشئ نموذج فيزيائي للتصميم الأساسي لسد مندلي وبمقياس 50:1 وثبت في قناة مختبريه وحددت علاقة التصاريف المارة فوق الهدار بمنسوب الماء على اساس نتائج ثلاثة عشر اختبارا. اجري أربعمائة وسبعين اختبارا لتحديد اداء كتل تغيير اتجاه الجريان باستخدام تسعة أنواع من ألكتل بأحجام وزوايا رأسية مختلفة وتم توزيعها و تثبيتها على سطح ألمسيل ألمائي بتسعة انماط مختلفة. اعتمد رقم فرود مؤخر المطفح ومقدرا بعد مسافة تولد القفزة الهيدروليكية عن اسفل المطفح كمؤشرات لتحديد كفائة الاداء. بينت نتائج الاختبارات المختبرية كفاءة هذه ألكتل في تقليل رقم فرود للجريان أسفل ألمسيل ألمائي وتقليل طول حوض ألتسكين. اعتمادا على نوع الكتل وطريقة توزيعها على سطح المطفح فان نسبة التقليل في رقم فرود تراوحت بين 4.5 و 19.3% ولمسافة تولد القفزة الهيدروليكية تراوحت بين 54 و76% مقارنة بالتصميم الاساس لمنظومة مطفح سد مندلي.


Article
THE FRICTION RESISTANCE EFFECT ON THE HYDRAULIC JUMP LOCATION AND ENERGY DISSIPATION, A LABORATORY STUDY
تأثير مقاومة الاحتكاك على موقع القفزة الهيدروليكية وكفاءة تشتيتها للطاقة دراسة مختبريه

Author: Muthanna Sadiq Jafar مثنى صادق جعفر الخفاجي
Journal: KUFA JOURNAL OF ENGINEERING مجلة الكوفة الهندسية ISSN: 25230018 Year: 2016 Volume: 7 Issue: 2 Pages: 90-103
Publisher: University of Kufa جامعة الكوفة

Loading...
Loading...
Abstract

The location of the jump downstream the hydraulic structures outlets is an important parameter taken into considerations within the construction of the downstream protection works. One of the ways of moving the jump into a closer distance from the outlets is to raise the tail water level. In this research, a flow partitioning structure, FPS, designed, carried out, and installed downstream a sluice gate to apportion the cross sectional area of the flow and, then, increase the resistance of the friction force by increasing the walls of flow. The FPS shaped as a sectioned triangular prism consists of sets of 2.6cm×2.6cm iron square-section pipes formed with direction of the flow. The FPS with a vertical front face consisting of 16×11, rows × columns, of pipes extended 10cm downstream and held by a 0.5cm, thickness, iron bars and welded together to prevent any egression of the pipes from the FPS. This combination of the pipes and bars made a width of 29.6cm and height of 42.6cm to fit, approximately, the flume cross sectional area dimensions. The downstream face made with an inclination of 45o to prevent the free fall of the water. The system (which consists of a sluice gate, FPS, and rising weir) installed in a horizontal flume of 0.3m width, 0.45m depth, and 15m length. The system operated with flow rates ranged from 11.11 to 36.24l/s with different gate openings in 27 tests. In each test, the hydraulic jump formed downstream the sluice gate and the FPS once placed downstream the jump and once removed, in the same test, with maintaining the same flow conditions, and measurements are taken to investigate the effect of the FPS on the jump. The results show that the additional friction resistance by the FPS increased the tail water level and forced the hydraulic jump towards the sluice gate, in which the FPS produced a converging distance ranged from 0.64m to 5.34m. This convergence of the jump lowered the head losses of the flow before the jump and then increased Froude Number, Fr, and produced higher y2/y1 value. The increased value of y2/y1 increased the energy dissipation of the jump, in which the jump produced energy dissipation ranged from 8.47 to 85.38% with the existence of the FPS instead of 5.91 to 66.14% without it, with same flow conditions. In spite of the considerable increase in the tail water level downstream the FPS, there was no significant differences of the dissipated energy with and without the FPS for the whole system, in which the energy dissipation ranged from 14.05 to 55.91% with the FPS and ranged from 13.57 to 55.09% without it.

يعتبر موقع القفزة خلف منافذ تصريف المنشآت الهيدروليكية من العوامل المهمة التي تؤخذ بنظر الاعتبار في تصميم أعمال الحماية خلف تلك المنافذ. واحد طرق تقديم موقع القفزة إلى مسافة اقرب للمنافذ هو رفع منسوب الماء الذيلي في القناة. في هذا البحث تم تصميم منشأ تقسيم جريان ومن ثم نفذ ونصب خلف بوابة لتقسيم مساحة مقطع الجريان , والذي بدوره رفع مقدار مقاومة الاحتكاك بسبب زيادة مساحة التماس للجدران مع الماء. تم تنفيذ منشأ تقسيم الجريان على شكل موشور مثلثي سم و وضعت باتجاه الجريان. 2.6 ×سم 2.6 مقطوع يتكون من مجموعة من أنابيب حديدية مربعة مساحة مقطعها بأبعاد سم الى الخلف ومسكت 10عمود) من الأنابيب امتدت × (سطر11×16يتكون منشأ التقسيم من وجه أمامي عمودي يتكون من سم ليلتف حول الأنابيب ومن ثم تم لحم الأنابيب سويتا لزيادة تماسكها. هذه التشكيلة من الأنابيب والقضيب 0.5بقضيب سمكه سم (والذي كان مقاربا لعرض وارتفاع القناة المختبرية). أما الوجه الخلفي 42.6 سم وارتفاع 29.6الماسك لها كان بعرض لمنع حدوث السقوط الحر للمياه. o45للمنشأ فقد تم إمالته بزاوية مقدارها م 0.3 تم تنصيب النظام الذي يتكون من البوابة ومنشأ تقسيم الجريان وسد غاطس متغير الارتفاع في قناة أفقية بعرض لترثانية , 36.24 إلى 11.11 م. ومن ثم شغل هذا النظام بتصاريف تراوح مقدارها من 15 م وطول مقداره 0.45وارتفاع تجربة. في كل تجربة تم إحداث قفزة هيدروليكية خلف البوابة , وقد تم استخدام منشأ التقسيم 27وبفتحات مختلفة للبوابة خلال خلف القفزة مرة ورفعه مرة أخرى (بنفس التجربة) , مع الإبقاء على نفس خواص الجريان بالحالتين. خلال التجربة الواحدة (بحالتيها) تم اخذ نفس القياسات لبيان تأثير منشأ التقسيم على القفزة. بينت نتائج البحث بان زيادة مقاومة الاحتكاك الإضافية بسبب منشأ التقسيم قد رفعت منسوب الماء الذيلي. وبسبب رفع منسوب م. هذا التقريب للقفزة 5.34 و 0.64الماء الذيلي تم دفع موقع القفزة إلى الأمام باتجاه البوابة بمسافة تزحيف تراوحت ما بين y2/y1 . وهذه الزيادة في y2/y1قلل خسائر الجهد قبل موقع القفزة , وبالتالي زاد من قيمة رقم فراود وأنتج قيمة أعلى ل %85.38 و 8.47 بالتالي أدت إلى زيادة تشتيت القفزة للطاقة. حيث أن القفزة أنتجت كفاءة تشتيت للطاقة تراوحت ما بين % من دون وجود 66.14 إلى 5.91بسبب وجود منشأ تقسيم الجريان. في حين أن الطاقة التي شتتها القفزة قد تراوحت ما بين المنشأ وتحت نفس ظروف الجريان. على الرغم من الزيادة الواضحة في منسوب الماء الذيلي خلف منشأ تقسيم الجريان , فلم يكن هنالك فرق واضح في مقدار الطاقة المشتتة الكلية للنظام ككل مع وجود أو عدم وجود منشأ تقسيم الجريان. حيث أن مقدار الطاقة الكلية المشتتة تراوحت % من دونه , وتحت نفس ظروف الجريان. 55.09 إلى 13.57 % بوجود المنشأ ومن 55.91 و 14.05مابين


Article
Computational Fluid Dynamics Modeling of Flow over Stepped Spillway

Authors: Raad Hoobi Irzooki --- Jowhar Rasheed Mohammed --- Afnan Salah Ameen
Journal: Tikrit Journal of Engineering Sciences مجلة تكريت للعلوم الهندسية ISSN: 1813162X 23127589 Year: 2016 Volume: 23 Issue: 3 Pages: 1-11
Publisher: Tikrit University جامعة تكريت

Loading...
Loading...
Abstract

In present paper, the computational fluid dynamics (CFD- program Flow-3D) was used to analyze and study the characteristics of flow energy dissipation over stepped spillways. Three different spillway heights (Ps) (15, 20 and 25cm) were used. For each one of these models, three numbers of steps (N) (5, 10 and 25) and three spillway slopes (S) (0.5, 1 and 1.25) were used. Eight different discharges ranging (600-8500cm³/s) were passed over each one of these models, therefore the total runs of this study are 216. The energy dissipation over these models and the pressure distribution on the horizontal and vertical step faces over some models were studied. For verification purpose of the (CFD) program, the experimental work was conducted on four models of stepped spillway and five different discharges were passed over each model. The magnitude of dissipated energy on models was compared with results of numerical program under same conditions. The comparison showed good agreement between them with standard percentage error ranging between (-2.01 - 11.13%). Thus, the program Flow-3D is a reasonable numerical program which can be used in this study. Results showed that the energy dissipation increases with increased spillway height and decreased number of steps and spillway slope. Also, the energy dissipation decreases with increasing the flow rate. An empirical equation for measuring the energy dissipation was derived using the dimensional analysis. The coefficient of determination of this equation (R^2) equals 0.766.


Article
A Novel Experimental Work and Study on Flow and Energy Dissipation over Stepped Spillways

Author: Thulfikar Razzak Al- Husseini
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2016 Volume: 24 Issue: 4 Pages: 1050-1063
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, a novel experimental work was used to study the flow over the stepped spillways and energy dissipation. This novel work was an attempt to increase energy dissipation on stepped spillways since it not include stilling basin and have less cost compared with traditional spillways. So, in this paper, to investigate the increasing of energy dissipation of flow over stepped spillways of different step shapes, a twelve physical plywood models have been built. Experiments have been carried out for different types of step shapes: - plain steps, steps have half cut, inclined end sill steps normal to downstream slopes of stepped face, and steps have a rough surface using crushed gravel. Three downstream slopes of stepped face (è = 30 o, 50 o, and 70 o) were tested with spillway having constant number of steps and constant height. In total, 144 experiments were done, the hydraulic parameters of flow over the models were measured and the energy dissipation of flow was calculated. Experimental results showed that the energy dissipation of flow on inclined end sill, and rough steps are more than the plain one. While the experiments results on the cutting steps showed that the energy dissipation are less than the plain one. With decreasing the downstream slopes of the stepped spillway face, the energy dissipation is increased. In addition, when compared with traditional spillways the case of rough steps and steps with inclined end sill can be used to increase the relative energy dissipation on plain steps by about 19 % and about 18 % respectively for small angle of spillway face since the stepped spillways more effective than traditional spillways by 10 %. Therefore, double that means that the affectivity of stepped spillway was approximately. On the other side, the energy dissipation increased at low discharges by 0.1 % when using the cutting steps but decreased by 13 % with larger discharges. In summary, the flow energy dissipation decreases with increasing the flow rate, and the roughed step spillway surface is more effective compared to the other spillway surfaces at low or high flow rate. According to the flow types, the range of Nappe, Transition, and Skimming will increase for all the forms of steps that used compare with plain step.

هذا البحث هو عبارة عن تقديم لدراسة عملية جديدة استخدمت لتحليل الجريان فوق المطافح المدرجة وتشتيت الطاقة هذه الملحقات الجديدة هي محاولة لزيادة تشتيت الطاقة كون المطافح المدرجة لا تحتاج احواض تشتيت الطاقة وبالتالي تكون اقل كلفة مقارنة بالمطافح التقليدية. ولذلك في هذه الدراسة وللتحري في زيادة تشتيت طاقة الجريان على المطافح المدرجة التي تملك عدة اشكال لدرجاتها تم عمل اثنا عشر نوذجا فيزيائيا من الخشب المقاوم للماء. التجارب تم اجرائها على عدة اشكال من الدرجات -: مستوية, نصف مقطوعة, عوارض مائلة عمودية على وجه المطفح المدرج و درجات مخشنة باستخدام الحصى المكسر. تم استخدام ثلاث ميول لاوجه المطافح المدرجة (è = 30o و è = 50o و è= 70o) مع ثبوت عدد درجات المطافح مع ثبوت ارتفاع تلك المطافح. بصورة عامه تم تشغيل 144 تشغيلة من خالها تم تسجيل المتغيرات الهيدروليكية للجريان ومن ثم تم حساب تشتيت طاقة الجريان. النتائج بينت بان تشتيت طاقة الجريان على الدرجات ذات العوارض المائلة والعوارض المخشنة هي اكثر من العوارض المستوية عدا الدرجات المقطوعة كانت اقل. كذلك ان النتائج بينت انه عندما يقل ميلان وجه المطفح سيؤدي الى زيادة تشتيت الطاقة وعند استخدام الحصى المكسر والعوارض المائلة سيؤدي الى زيادة تشتيت الطاقة بنسبة 19% و 18 % على التوالي بالمقارنة مع المطافح التقليدية غير المدرجة مع العلم ان المطافح المدرجة هي افضل من تلك التقليدية بنسبة 10 %. أي بمعنى ان كفاءة المطافح المدرجة قد تم زيادتها بنسبة مقاربة للضعف. من جانب اخر وعند استخدام الدرجات المقطوعة فان تشتيت الطاقة سيزداد عند المطافح ذات الميول القليلة وعن التصاريف القليلة وبنسبة 0.1 % اما عند زيادة تلك التصاريف فان تشتيت الطاقة سيقل وبنسبة 13% . وبصورة عامه فان تشتيت الطاقة سيقل بزيادة التصاريف. ويتلخص من ذلك فان المطافح المخشنة تبدي تشتيتا اكثر للطاقة لكل التصاريف مقارنة مع بقية الاشكال للدرجات. بالنسبة لانواع الجريان فان مدى جريان الـ nappe و transition و skimming سوف يزداد لكل اشكال الدرجات المستخمة مقارنة مع الدرجات المستوية .


Article
Kinetic Energy Dissipation on Labyrinth Configuration Stepped Spillway

Author: Jaafar S. Maatooq
Journal: Tikrit Journal of Engineering Sciences مجلة تكريت للعلوم الهندسية ISSN: 1813162X 23127589 Year: 2016 Volume: 23 Issue: 3 Pages: 12-24
Publisher: Tikrit University جامعة تكريت

Loading...
Loading...
Abstract

In present work a labyrinth (zigzag), in shape has been used to configure the steps of stepped spillway by using the physical model. This configuration does not introduce previously by investigators or in construction techniques of dams or cascades. It would be expected to improve the flow over chute. A magnifying the width path of each step to become, L T, instead of, W, will induce the interlocking between the mainstream and that spread laterally due to labyrinth path. This phenomenon leads to reduce the jet velocities near the surfaces, thus minimizing the ability of cavitation and with increasing a circulation regions the ability of air entrainment be maximized. The results were encouraging, (e.g., the reverse performance has recorded for spillway slope). From the evaluation of outcome, the average recorded of percentage profits of kinetic energy dissipation with a labyrinth shape compared with the results of traditional shape were ranged between (13- 44%). Different predictive formulas have been proposed based on iteration analysis, can be recommended for evaluation and design.


Article
Experimental Study for Hydraulic Characteristics of Flow over Compound Regular Notches

Authors: Imad Habeeb Obaed --- Nabeel Hasan Ali Al-Salim --- Tha’ir Jabbar Mizhir Al-Fatlawi
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2016 Volume: 24 Issue: 1 Pages: 26-37
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

The hydraulic relationships of flow through notches of different common shapes were investigated in this study. The hydraulic performance of notches were carried out experimentally, by using eight models, the effect of various shapes of notches to specify a range of hydraulic parameters such as coefficient of discharge Cd, energy dissipation ratio E%, and self-aeration of notch AE%. The experimental results of this study showed that the dissipation energy corresponding to V-notches is larger than resulted from rectangular notches. For compound notches of rectangular and triangle, a turbulence in flow increases as the angle of lower notch decreases. Thus, this type with (=120) is the most efficient between the studied models, which gives dissipation of flow energy ratio of (35.86%) for strong hydraulic jump, and (20.7%) for steady jump type. In addition, this type improved the self-aeration of flow given by ( %), a percent of 35.53 is measured. This work also reveal that length of roller and the length of hydraulic jump were directly proportional to the angle of compound notch. Depending on statistical basis, this study derived set of empirical relationships to estimate coefficient of discharge, energy dissipation ratio, and reduction of hydraulic jump length ratio with acceptable values of coefficient of determination

لغرض دراسة الخواص الهيدروليكية لفتحات مركبة من اشكال منتظمة، تم في هذا البحث تقييم الأداء الهيدروليكي لتلك الفتحات مختبريا وذلك باستخدام ثمانية نماذج، وقد تم دراسة تأثير الاشكال المختلفة من الفتحات لتحديد مجموعة من المعلمات الهيدروليكية مثل معامل التصريف (Cd) والنسبة المئوية لتبديد طاقة الجريان (E%) ونسبة التهوية للفتحات (AE%). أظهرت النتائج المختبرية بان النسبة المئوية لتبديد طاقة الجريان للفتحات القياسية المثلثة الشكل تكون أكبر منها في حالة الفتحات المستطيلة. في حالة الفتحات المركبة (المستطيلة والمثلثة الشكل) فان اضطراب الجريان يزداد كلما قلت زاوية الثلمة المثلثة، لهذا السبب فان الفتحات المركبة المستطيلة والمثلثة الشكل ذات الزاوية (θ=120) هي الأكثر كفاءة بين النماذج المدروسة، والتي تعطي نسبة تبديد الطاقة بمقدار (35.86%) للقفزة الهيدروليكية القوية و(20.70%) للقفزة الهيدروليكية المستقرة، بالإضافة الى ذلك فان هذا النوع من الفتحات قد زاد من نسبة تهوية الجريان بمقدار (35.53%). بينت النتائج ان كلا من طول الدوامة وطول القفزة الهيدروليكية يتناسب طرديا مع زاوية الثلمة في الفتحات المركبة. تم في هذه الدراسة اشتقاق مجموعة من العلاقات التجريبية احصائيا لتقدير معامل التصريف، ونسبة تبديد الطاقة، ونسبة تقليص طول القفزة الهيدروليكية ذات القيم المقبولة من معامل التحديد (مربع معامل الارتباط).


Article
Experimental Study for Hydraulic Characteristics of Flow over Compound Regular Notches

Authors: Imad Habeeb Obaed --- Nabeel Hasan Ali Al-Salim --- Tha’ir Jabbar Mizhir Al-Fatlawi
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2016 Volume: 24 Issue: 1 Pages: 38-55
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

The hydraulic relationships of flow through notches of different common shapes were investigated in this study. The hydraulic performance of notches were carried out experimentally, by using eight models, the effect of various shapes of notches to specify a range of hydraulic parameters such as coefficient of discharge Cd, energy dissipation ratio E%, and self-aeration of notch AE%. The experimental results of this study showed that the dissipation energy corresponding to V-notches is larger than resulted from rectangular notches. For compound notches of rectangular and triangle, a turbulence in flow increases as the angle of lower notch decreases. Thus, this type with (=120) is the most efficient between the studied models, which gives dissipation of flow energy ratio of (35.86%) for strong hydraulic jump, and (20.7%) for steady jump type. In addition, this type improved the self-aeration of flow given by ( %), a percent of 35.53 is measured. This work also reveal that length of roller and the length of hydraulic jump were directly proportional to the angle of compound notch. Depending on statistical basis, this study derived set of empirical relationships to estimate coefficient of discharge, energy dissipation ratio, and reduction of hydraulic jump length ratio with acceptable values of coefficient of determination

لغرض دراسة الخواص الهيدروليكية لفتحات مركبة من اشكال منتظمة، تم في هذا البحث تقييم الأداء الهيدروليكي لتلك الفتحات مختبريا وذلك باستخدام ثمانية نماذج، وقد تم دراسة تأثير الاشكال المختلفة من الفتحات لتحديد مجموعة من المعلمات الهيدروليكية مثل معامل التصريف (Cd) والنسبة المئوية لتبديد طاقة الجريان (E%) ونسبة التهوية للفتحات (AE%). أظهرت النتائج المختبرية بان النسبة المئوية لتبديد طاقة الجريان للفتحات القياسية المثلثة الشكل تكون أكبر منها في حالة الفتحات المستطيلة. في حالة الفتحات المركبة (المستطيلة والمثلثة الشكل) فان اضطراب الجريان يزداد كلما قلت زاوية الثلمة المثلثة، لهذا السبب فان الفتحات المركبة المستطيلة والمثلثة الشكل ذات الزاوية (θ=120) هي الأكثر كفاءة بين النماذج المدروسة، والتي تعطي نسبة تبديد الطاقة بمقدار (35.86%) للقفزة الهيدروليكية القوية و(20.70%) للقفزة الهيدروليكية المستقرة، بالإضافة الى ذلك فان هذا النوع من الفتحات قد زاد من نسبة تهوية الجريان بمقدار (35.53%). بينت النتائج ان كلا من طول الدوامة وطول القفزة الهيدروليكية يتناسب طرديا مع زاوية الثلمة في الفتحات المركبة. تم في هذه الدراسة اشتقاق مجموعة من العلاقات التجريبية احصائيا لتقدير معامل التصريف، ونسبة تبديد الطاقة، ونسبة تقليص طول القفزة الهيدروليكية ذات القيم المقبولة من معامل التحديد (مربع معامل الارتباط).


Article
A Laboratory Study Attempt of Flow and Energy Dissipation in Stepped Spillways
محاولة دراسة مختبرية للجريان و الطاقة المتشتتة في المطافح المدرجة

Loading...
Loading...
Abstract

A new laboratory study conducted on stepped spillways in order to investigate their efficiency of dissipating flow energy. All previous study on stepped spillway indicated that the flow energy dissipation decreased as increasing in discharge. Increasing in the step numbers and the spillway slope led to energy dissipation decrease. In this study, an experimental attempt to increase energy dissipation at variable discharges was performed on stepped spillway and that leads to decreasing the cost of initiating the stilling basin or may be ignoring it. Five spillways were constructed from concrete and tested to investigate and compare among them. Three were roughed by gravel with different size for each one, one of them was stepped without any addition, and the last one was stepped with cavitation. The height of stepped spillways was 18 cm with unique numbers of steps (n = 3), and unique downstream slope of stepped face (θ =30⁰) were utilized. The percentage of relative energy dissipation (R.E.D) was increased using rough surface with coarse gravel. When the size of gravel increased, the R.E.D was increased and when using the ratio between heights of gravel to steps of 0.5, the R.E.D was increased to about triple compared with traditional spillways. The R.E.D was decreased when the cavitation on the stepped surface was utilized compared to the stepped spillway without any addition for large discharges and that was inverse for small discharges. Comparing to steps without any addition, the rouged steps with the larger size of gravel maximized the energy dissipation for both small and large discharges. The relative energy dissipation was 26.73 % compared with traditional spillway and 16.73 % compared with stepped spillway without any addition, since the stepped spillways more effective than traditional spillways by 10 %. In general, the R.E.D was decreased when increasing the discharge.

تم تقديم دراسة مختبرية جديدة على المطافح المدرجة لغرض التحري عن كفاءتها في تشتيت طاقة الجريان. ان كل الدراسات السابقة عن المطافح المدرجة بينت ان نسبة تشتت طاقة الجريان تقل عند زيادة التصاريف. وان زيادة عدد مدرجات المطفح وزاوية ميلانه يؤدي الى تقليل تشتيت الطاقة. في هذه الدراسة تم اجراء محاولة عملية لزيادة تشتيت الطاقة على المطافح المدرجة عند عدة التصاريف. وذلك لان زيادة تشتيت الطاقة عند تلك المطافح يؤدي الى تقليل او الاستغناء عن احواض تشتيت الطاقة وبالتالي التقليل من مخاطر القفزة الهيدروليكية. تم انشاء خمس نماذج خرسانية من المطافح المدرجة لغرض اجراء تلك الدراسة والمقارنة بينها. تم تخشين سطح ثلاث من تلك النماذج باستخدام حصى ذات اقطار مختلفة لكل واحد منها وواحد بدون أي إضافة والأخير تم تخشين سطحه باستخدام التجوفات. تم استخدام ارتفاع موحد قدره 18 سم وعدد مدرجات موحدة وهي 3. كذلك تم استخدام زاوية ميلان واحدة لجميع تلك النماذج وهي 30 درجة. تم زيادة تشتيت نسبة طاقة الجريان (R.E.D) باستخدام الحصى وكلما زاد قطر الحصى زاد تشتيت الطاقة وخصوصا عند معدل نسبة ارتفاع قطر تلك الحصى الى ارتفاع المدرجة وقيمته 0.5 وهذا أدى الى زيادة تشتيت طاقة الجريان الى تقريبا ثلاث اضعاف مقارنة بالمطافح التقليدية غير المدرجة. ان نسبة تشتيت الطاقة تقل عند استخدام التجوفات عند التصاريف العالية وتزداد عند التصاريف القليلة مقارنة بالمطافح المدرجة التي لا تحوي أي إضافة. اما فيما لو استخدم الحصى فان ذلك يؤدي الى زيادة تشتيت الطاقة عند التصاريف العالية والقليلة. ان الزيادة في نسبة تشتيت طاقة الجريان كانت 26.73% مقارنة بالمطافح التقليدية و16.73% مقارنة بالمطافح المدرجة التي لا تحوي أي إضافة. لان المطافح المدرجة التي لاتحوي أي إضافة تكون اكثر كفاءة في تشتيت طاقة الجريان بنسبة 10% مقارنة بالمطافح التقليدية غير المدرجة. وبصورة عامة فان نسبة تشتيت طاقة الجريان تقل بزيادة التصاريف.

Listing 1 - 8 of 8
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (8)


Language

English (8)


Year
From To Submit

2016 (8)