تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,485,716 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,213,133 |
ارزیابی اثرات هندسه سرریز پلکانی در میزان استهلاک انرژی جریان عبوری با استفاده از سیستم استنتاج فازی | ||
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز | ||
مقاله 3، دوره 45.3، شماره 80، آذر 1394، صفحه 25-39 اصل مقاله (1.06 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
نسیم سوری؛ علیرضا مجتهدی* | ||
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز | ||
چکیده | ||
از مشخصههای بارز در عملکرد سرریز پلکانی، قابل ملاحظه بودن استهلاک انرژی در طول آن در مقایسه با انواع سرریزهای دیگر میباشد. با توجه به این ویژگی، کوشش جهت کسب دیدگاهی دقیقتر در ارتباط با پارامتر استهلاک انرژی و نهایتاً افزایش مقدار آن، محور اکثر تحقیقات مربوط به این نوع از سرریزها بوده است. در این مطالعه جهت ارزیابی تأثیر پارامترهایی چون عمق بحرانی (yc)، تعداد پلهها (N) و شیب کف پلهها (a)، با ثابت در نظر گرفتن نسبت طول و ارتفاع کلی سرریز، از مدل نرمافزار Flow-3D به عنوان یک نرمافزار قوی در تحلیل میدان جریان، استفاده گردیده است. به منظور صحتسنجی عملکرد مدل عددی مربوطه در تخمین پارامتر استهلاک انرژی نیز یک مدل فیزیکی سرریز پلکانی در یک کانال جریان آزمایشگاهی مورد آزمایش قرار گرفته و با استفاده از سیستم پردازش تصویر، تغییرات پروفیل سطح جریان ارزیابی شده است. نتایج حاصل نشان میدهند که با افزایش مقدار دبی، میزان استهلاک انرژی کمتری حاصل میشود. تعداد پلکان و شیب معکوس روی پلهها نیز از جمله عوامل دیگری هستند که بر میزان استهلاک انرژی تأثیر میگذارند. با افزایش تعداد پلکان و شیب معکوس روی هر پله، استهلاک انرژی بیشتر میشود. به طوری که در مدل 4 پلهای و با شیب ثابت 4 درجه، تغییرات دبی از 03/0 به 08/0 متر مکعب بر ثانیه، باعث کاهش میزان استهلاک انرژی به اندازه 5/1% گشته در حالی که در دبی ثابت 03/0 متر مکعب بر ثانیه، تغییر حالت پله از شیب صفر به شیب 4 درجه موجب افزایش استهلاک انرژی به میزان 9/0% گردیده است. نهایتاً، نظر به اهمیت روز افزون محاسبات نرم در مطالعه مسائل عملی، به ارزیابی پارامتر استهلاک انرژی روی سرریز پلکانی با استفاده از سیستم استنتاج فازی پرداخته و اقدام به تهیه یک مدل سیستم استنتاج فازی بر اساس شرایط موجود شده است. مشاهده میگردد که نتایج حاصل از سیستم استنتاج فازی با مقادیر پیشبینی شده توسط مدلسازی عددی و دادههای آزمایشگاهی دارای تطابق مناسبی است. ارزیابی نتایج حاصله، دلالت بر کارآئی مفهوم سیستم استنتاج فازی در محاسبه پارامتر استهلاک انرژی در سرریزهای پلکانی دارد. | ||
کلیدواژهها | ||
سرریز پلکانی؛ استهلاک انرژی؛ سیستم استنتاج فازی؛ مدل فیزیکی؛ سیستم پردازش تصویر؛ نرمافزار Flow-3D | ||
مراجع | ||
[1] Chanson, H., "Hydraulic Design of Stepped Cascades, Channels, Weirs and Spillways", 1995.
[2] Chanson, H., "The Hydraulics of Stepped Chutes and Spillways", Library of Congress Cataloging-in-publication Data, The Netherlands, 2001.
[3] ASCE, "Aerated Flow in Open Channels", Journal of Hydraulic Engineering, 1961, 87 (3), 73-82.
[4] Rajaratnam, N., "Skimming Flow in Stepped Spillways", Journal of Hydraulic Engineering, 1990, 116 (4), 587-591.
[5] Chanson, H., "The Hydraulics of Spillways", Balkema, Lisse, Netherlands, 2001.
[6] Chanson, H., "State of the Art of the Hydraulic Design of Stepped Chute Spillways", Hydropower and Dams Journal, 1994, 33-42.
[7] Yasuda, Y., Takahashi, M., Ohtsu, I., "Energy Dissipation of Skimming Flows Onstepped-Channel Chutes", the 29th International Association of Hydraulic Research Congress, Beijing, China, 2001.
[8] Chinnarasri, C., "Assessing the Flow Resistance of Skimming Flow on The Step Faces of Stepped Spillways", Dam Engineering, 2002.
[9] Mondardo, J. M., Fabiani, A. L., "Comparison of Energy Dissipation between Nappe And Skimming Flow Regimes On Stepped Chutes", Journal of Hydraulic Research, 1995, 33 (1), 119-122.
[10] Boes, R. M., Minor, H. E., "Guidelines for the Hydraulic Design of Stepped Spillways Ibid", Swets & Zeitlinger, 2000, 163-170.
[11] سلماسی، ف.، "اثر تعداد پلهها بر استهلاک انرژی در سرریزهای پلهای بر اساس روش جدید طراحی"، مجله دانش آب و خاک، ١٣٨٨، ١٩ (١)، 38-27. [12] Chinnarasri, C., Wongwises, S., "Flow Patterns and Energy Dissipation over Various Stepped Chutes", Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 2006. 132 (1), 70-76.
[13] محمودی، م.، رستمیراوری، ا.، "بررسی اثر نصف کردن ابعاد پلهها در سه حالت نسبت 3/1، بر میزان افت کارمایه در سرریزهای پلکانی"، مجله مهندسی منابع آب، 1391، 5. [14] شجاع، ف.، سلماسی، ف.، فرسادیزاده، د.، ناظمی، ا.، اشرف صدرالدینی، ع.، "طراحی بهینه سرریزهای پلکانی جهت حداکثرسازی استهلاک انرژی با استفاده از الگوریتم ژنتیک"، نشریه دانش آب و خاک، 1391، 22 (4)، 83-69. [15] Dermawan, V., Legono, D., "Residual Energy and Relative Energy Loss on Stepped Spillway", Journal of Applied Technology in Environmental Sanitation, 2011, 1 (4), 381-392.
[16] Abbasi, S., Kamanbedast, A. A., "Investigation of Effect of Changes in Dimension and Hydraulic of Stepped Spillways for Maximization Energy Dissipation", World Applied Sciences Journal, 2012, 18 (2), 261-267.
[17] Roushangar, K., Akhgar, S., Salmasi, F., Shiri, J., "Modeling Energy Dissipation over Stepped Spillways Using Machine Learning Approaches", Journal of Hydrology, 2014, (508), 254-265.
[18] منصوری، ع.، حامدی، ا.، سوری، ص.، "بررسی آزمایشگاهی استهلاک انرژی در رژیم جریان تیغهای در سریز پلکانی مجهز به پلههای شیبدار و آستانهدار"، دوازدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران، دانشگاه تهران، 1392. [19] شفیعیفر، م.، عطائی آشتیانی، ب.، "بررسی جریان چگالی ناپایدار در محیط متخلخل با استفاده از روش پردازش تصاویر"، نهمین کنفرانس دینامیک شارهها، دانشگاه شیراز، بخش مهندسی مکانیک، 1383. [20] Chanson, H., "Characteristics of Skimming Flow over Stepped Spillways", Journal of Hydraulic Engineering, 2000, 126 (11), 862-865.
[21] صداقتنژاد، س.، "بررسی استهلاک انرژی در سرریزهای پلکانی با آستانه انتهایی"، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده عمران، 2009. [22] قاسمزاده، ف.، "شبیهسازی مسائل هیدرولیکی در Flow-"3D، نشر نوآور، 1392. [23] Flow-3D User Manualو Excellence in Flow Modeling Software, v 9.3, Flow Science, Inc., Santa Fe, 2008.
[24] Dill, R., Borba, J., Murcia, F., "Organization’s Profitability Analysis, A Fuzzy Logic Approach", Encamped Congress, 2004.
[25] Tucha, T., Brem, M., "Fuzzy Transfer Pricing World: On the Analysis of Transfer Pricing with Fuzzy Logic Techniques", Indian Institute of Management, Ahmadabab, India, 2005. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 6,655 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 4,804 |