research centers


Search results: Found 6

Listing 1 - 6 of 6
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


Article
EXPERIMENTAL STUDY FOR ENERGY DISSIPATION USING STILLING BASIN WITH ONE AND TWO CONSECUTIVE DROPS
دراسة مختبرية لتشتيت الطاقة باستخدام احواض التهدئة احادية وثنائية المهابط

Authors: Qassem H. Jalut قاسم حميد جلعوط --- Nagla F. El-Baaja نجلة فرج البعجة
Journal: DIYALA JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCES مجلة ديالى للعلوم الهندسية ISSN: 19998716/26166909 Year: 2014 Volume: 7 Issue: 2 Pages: 61-82
Publisher: Diyala University جامعة ديالى

Loading...
Loading...
Abstract

The scour at downstream of hydraulic structures is one of the major concern in its stability analysis and operation .The excess energy existing immediately downstream of such structures has to be controlled. Hence, it is necessary to design and install a device for dissipating excess energy in order to prevent downstream scour. The drop structures is one of the commonly structures used for dissipating excess energy. In the present study an experimental approach is employed through which different types of stilling basin with different heights were tested using one drop and two consecutive drops. Moreover the effect of the end sill and baffles with different heights and different bed slopes was investigated. The hydraulic parameters involved were measured experimentally using a model of straight drop installed in the available (S6) multi-purpose flume in the fluid mechanics lab at the Civil Engineering Department, University of Garyounis.Results showed that, for one drop the presence of end sill reduced the length of the jump by a small value approximately 4%with an increase of relative energy loss by a small value. The increase of relative baffles block height increases the optimum relative height of drop (w/y1=6), and the relative energy loss .For two consecutive drops it was found that the most value of energy loss takes place in the second basin. The presences of end sill at the end of second basin increases the performance of second basin by small value approximately 5%. It is also shown that increasing the relative height of baffles blocks lead to increases in the relative energy loss (within the ranges considered in this study), and the optimum relative baffle block height hb/y1=0.77 to 1.7 and bed slope is 1/50.

عملية الحفر في المناطق اسفل المنشآت الهيدروليكية واحدة من اهم العوامل التي تؤثر على استقرارية وتشغيل تلك المنشآت. الطاقة المتولدة الكبيرة في منطقة اسفل المنشاءات يجب ان يتم السيطرة عليها. لذلك يجب تصميم منشأت التشتت لتبديد هذه الطاقة الكبيرة والحد من اعمال الحفر المرافقة لها. احواض التهدئة ذات المهابط الاحادية او المتعددة واحدة من تلك المنشاءات المستخدمة. في الدراسة الحالية تم استخدام النماذج المختبرية لأحواض تهدئة مختلفة الابعاد احادية المهبط و ثنائية المهابط المتعاقبة. كما وتم دراسة تأثير استخدام العتبات النهائية و المصدات بمختلف الاحجام والميول في احواض التهدئة. المتغيرات الهيدروليكية المصاحبة لجريان الماء في تلك الاحواض تم قياسها باستخدام قناة جريان مفتوحة مجهزة في مختبر الموائع في قسم الهندسة المدنية / كلية الهندسة / جامعة قاريونس. النتائج اثبتت ان استخدام العتبة النهائية قد قللت طول القفزة الهيدروليكية بنسبة 4% مع زيادة بسيطة في فقدان الطاقة. زيادة ارتفاع المصادات تسهم في زيادة التشتت وفقدان الطاقة وكذلك في زيادة الارتفاع المثالي للمهبط (العرض/الارتفاع = 6). في حالة المهابط الثنائية وجد ان فقدان الطاقة الاكبر يكون في المهبط الثاني. وجود العتبة النهائية في المهبط الثاني يزيد من قابلية حوث التهدئة بتشتيت الطاقة وبنسبة 5% تقريبا. وكذلك وجد ان زيادة ارتفاع المصدات يزيد من قابلية التشتت تحت ظروف التجارب المستخدمة تحت المحددات التالية:(optimum relative baffle block height hb/y1=0.77 to 1.7 and bed slope is 1/50)


Article
Experimental Study of Hydraulic Jump in Adverse Stilling Basin at Smooth Bed

Authors: Ali sadik Abbas علي صادق عباس --- Haider Alwash حيدر علوش --- Ali Abdul Jabbar Mahmood
Journal: DIYALA JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCES مجلة ديالى للعلوم الهندسية ISSN: 19998716/26166909 Year: 2018 Volume: 11 Issue: 3 Pages: 7-13
Publisher: Diyala University جامعة ديالى

Loading...
Loading...
Abstract

The effect of changing in the bed slope of stilling basins produces changing in characteristics of the hydraulic jump such as sequent depth ratio, length of jump ratio, length of the roller and energy dissipation ratio, consequently the dimensions of stilling basin changed. In this study hydraulic jump investigated on smooth bed (without any appurtenances) for three adverse slopes (- 0.03, - 0.045, - 0.06) in addition to horizontal bed slope, the experiments were applied for the range of Froude number (Fr1) between 3.99 and 7.48. The results showed a reduction about10 % in sequent depth ratio, 22.1 % in length of jump ratio, 20.51 % in length of roller ratio and 13.87% in the energy dissipation ratio when the adverse slope (- 0.06) used instead of horizontal bed for the same Froude numbers. Empirical equations for the sequent depth ratio, length of roller ratio and the energy dissipation ratio were obtained from the experimental data.


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
Modeling of Hydraulic Jump Generated Partially on Sloping Apron

Author: Shaker Abdulatif Jalil
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2018 Volume: 26 Issue: 1 Pages: 81-93
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Modeling aims to characterize system behavior and achieve simulation close as possible of the reality. The rapid energy exchange in supercritical flow to generate quiet or subcritical flow in hydraulic jump phenomenon is important in design of hydraulic structures. Experimental and numerical modeling is done on type B hydraulic jump which starts first on sloping bed and its end on horizontal bed. Four different apron slopes are used, for each one of these slopes the jump is generated on different locations by controlling the tail water depth. Modelling validation is based on 120 experimental runs which they show that there is reliability. The air volume fraction which creates in through hydraulic jump varied between 0.18 and 0.28. While the energy exchanges process take place within 6.6, 6.1, 5.8, 5.5 of the average relative jump height for apron slopes of 0.18, 0.14, 0.10, 0.07 respectively. Within the limitations of this study, mathematical prediction model for relative hydraulic jump height is suggested.The model having an acceptable coefficient of determination.

نمذجة القفزة الهيدروليكية التي تتولد جزئيا على سطح منحدرتهدف النمذجة الى وصف سلوك النظم وتحقيق محاكاة بموثوقية قريبة من الواقع قدر الامكان. أن التبادل السريع بين انواع الطاقة في القفزة الهيدروليكية (المائية) والتى يتحول فيها الجريان من جريان فوق الحرج الى جريان هادئ ، حيث بعتبر هذا التبادل في الطاقة مهم في تصاميم المنشأت الهيدروليكية. تم إجراء تجارب مختبرية على القفزة الهيدروليكة من النوعB التي تبدأ على السطح منحدر وتنتهي في الجزء المستوي من القناة. أستخدم في التجربة اربعة منحدرات مختلفة ، حيث تم التحكم في موقع حدوث القفزة الهيدروليكية على السطح المنحدر بواسطة تنظيم عمق الماء في نهاية القناة. أظهرت المقارنة بين البيانات المختبرية ل 120 تجربة مع مرادفاتها من المحاكاة بأن هناك موثوقية مقبولة. كما ان نسبة الهواء الذى يخترق القفزة يتراوح بين 0.18 الى 0.28 ، في حين أن عملية تبادل الطاقة تجري في 6.6 و 6.1 و 5.8 و 5.5 من متوسط ارتفاع القفزة النسبية لمنحدرات 0.18، 0.14، 0.10، 0.07 على التوالي. كما تم اقتراح نموذج رياضي للتنبؤ بالارتفاع النسبي للقفزة الهيدروليكية.

Listing 1 - 6 of 6
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (6)


Language

English (6)


Year
From To Submit

2018 (2)

2016 (3)

2014 (1)