1مفاهیم :. انواع جریان

http://www.tayyeb.info/hydraulics/

11فصل فصل

مفاهیم اساسی جریان سیاالت

مفاهیم :. انواع جریانمفاهیم :. انواع جریان

2

زمان زمان معیار معیار

زمان معیار ) ماندگار ) دائمی Steady Flowجریان

دائمی غیر جریان

0,0 dtdy

dtdv

0,0,0 dtdQ

dtdy

dtdv

مفاهیم :. انواع جریانمفاهیم :. انواع جریان

3

مکان معیامعیا مکان ر ر

)معیار مکان )فضا جریان یکنواختUniform Flow

جریان غیر یکنواختVaried Flow متغیر تدریجیGradually V.F.

.انحنای خطوط جریان کم است

متغیر ناگهانیRapidly V.F.

متغیر مکانیSpatially V.F.اضافه یا کم شدن جریان آب

.: مفاهیم.: مفاهیم

4

تقسیم بندی جریان در کانال های تقسیم بندی جریان در کانال های بازباز

جریان دائمیجریان غیر دائمی

مفاهیم :. تقسیم بندی جریان در کانامفاهیم :. تقسیم بندی جریان در کانال های بازل های باز

5

جریان غیر دائمیجریان غیر دائمی

جریان دائمییکنواخت : 1.متغیر تدریجی : پس زدگی در پشت دریچه کشویی 2.

کانال، بند و یا سدمتغیر ناگهانی : پرش هیدرولیکی3.متغیر مکانی4.

مفاهیم :. تقسیم بندی جریان در کانامفاهیم :. تقسیم بندی جریان در کانال های بازل های باز

6

جریان غیر دائمیجریان غیر دائمی

جریان غیر دائمیXیکنواخت : 1.متغیر تدریجی : عبور سیل از رودخانه2.متغیر ناگهانی : جزر و مد در رودخانه – بستن 3.

ناگهانی دریچه کشویی کانالمتغیر مکانی4.

مفاهیم :. تقسیم بندی جریان در کانامفاهیم :. تقسیم بندی جریان در کانال های بازل های باز

7

اثر لزجتاثر لزجت

حالت جریان : حالت جریان تحت تاثیر اثرات لزجت ثقل و دانسیته است.

اثر لزجتانواع جریان

)جریان الیه ای )آرام)جریان بینابینی )انتقالی)جریان متالطم )آشفته

5000-2000آزمایشات نشان داده است که جریان با عدد رینولدز لذا میتوان D=4Rحالت انتقالی دارد. حال با توجه به اینکه در لوله

در نظر گرفت.1250-500حالت بینابینی در کانال را در گستره

مفاهیم :. تقسیم بندی جریان در کانامفاهیم :. تقسیم بندی جریان در کانال های بازل های باز

8

اثر ثقلاثر ثقل

ثقلL طول مشخصه که عمق هیدرولیکی D

در نظر گرفته می شود.

عمق هیدرولیکیBعرض سطح آزاد آب : Aمساحت سطح مقطع جریان :

جریان زیر بحرانی Sub Critical Flow

جریان بحرانیCritical Flow

جریان فوق بحرانیSuper Critical Flow

gLV

Fr

BA

D

1

1

1

Fr

Fr

Fr

مفاهیم :. تقسیم بندی جریان در کانامفاهیم :. تقسیم بندی جریان در کانال های بازل های باز

9

اثر دانسیته اثر دانسیته

: )دانسیته )جرم مخصوص : جریان همگنHomogenous Flow

جرم مخصوص در تمام جهات برابر است.

: جریان الیه بندی شدهStratified Flow

جرم مخصوص در جهات مختلف , متفاوت است.

.: مفاهیم.: مفاهیم

10

انواع کانال های بازانواع کانال های باز

: انواع کانال های بازOpen Channel

کانال های باز طبیعی : رودخانه ها , آبراهه ها1.

کانال های باز مصنوعی : جوب ها , زهکش ها و 2.کانال هایی که برای اهداف خاصی ساخته می شوند.

Canalکانال●

Flumeکانال پایه دار●

Chuteتند آبراه●

Dropشیب شکن●

Open Flow Tunnelتونل جریان باز●

Culvertآبرو●

مفاهیم :. انواع کانال های بازمفاهیم :. انواع کانال های باز

11

تقسیم بندیتقسیم بندی

: تقسیم بندی بر اساس ماهیت مرز کانال Rigid Boundary Channels کانال هایی که مرز آنان تغییر :

(No deformable )نمی کند.

Mobile Boundary Channels کانال های باز طبیعی و :کانال های مصنوعی که در تشکیالت آبرفتی حفر

و پوشش دادهه نشده باشند. liningشده باشند و

مفاهیم :. انواع کانال های بازمفاهیم :. انواع کانال های باز

12

شکل هندسی کانالشکل هندسی کانال

: شکل هندسی کانالکانال منشوریPrismatic Channel شیب و ابعاد و :

راستای کانال در طول آن تغییر نمی کند.

کانال غیر منشوری

مفاهیم :. انواع کانال های بازمفاهیم :. انواع کانال های باز

13

مقطع کانالمقطع کانال

: مقطع عمود بر جهت جریان.مقطع کانال : مقطع قائمی که از پایین ترین مقطع قائم کانال

نقطه مقطع عبور می کند.

: مقطع ها منظم : شکل هندسی منظم دارند : مثلث , مستطیل

, ذوزنقه و غیره...نامنظم : غیر هندسی : رودخانه ها

مفاهیم :. انواع کانال های بازمفاهیم :. انواع کانال های باز

14

اجزاء هندسی مقطع کانالاجزاء هندسی مقطع کانال

: عمق جریانyعمق قائم جریان : عمق مقطع جریانdعمود بر جهت جریان ترازStage

پهنای فوقانی جریان•سطح مقطع - مساحت جریان •محیط خیس شده•شعاع هیدرولیکی•عمق هیدرولیکی•DAZضریب مقطع•

BAD

PAR

P

A

B

.: مفاهیم.: مفاهیم

15

اصل پیوستگیاصل پیوستگی

: اصل پیوستگیContinuity Equation

: خطی است که در هر لحظه برایند سرعت خط جریانبر آن خط مماس است.

: بخشی از سیال که محصور به چندین خط لوله جریانجریان می باشد.

: معادله پیوستگی جریان در: جریان دائمی - متغییر تدریجی

لوله جریانی را در نظر بگیرید.

: جریان دائمی - متغییر مکانی ثابت باشد.qxاگر

2211 VAVAQ

xx

x

x

qLQxqQQ

dxqQQdxdQ

q

.11

1

.: مفاهیم.: مفاهیم

16

اصل پیوستگیاصل پیوستگی

: معادله پیوستگی جریان در جریان غیر دائمیQ1 و Q2 لزوما برابر نیستند در این

در نظر بگیرید.Q1 را بزرگتر از Q2شکل

( : معادالت عمومی حرکتF=ma ) : معادله انرژی : معادله مومنتمimpulse

()

()21

12

21

22

VVmadtmFdt

VVmadsmFds