research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

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

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2016 (1)