دانلود پاورپوینت مفاهیم اساسی جریان سیالات

بنام خدا 1 فصل مفاهیم اساسی جریان سیاالت 2 /http://www.tayyeb.info/hydraulics معیار زمان ‏dv ‏dy ‏0 , ‏0 ‏dt ‏dt معیار زمان ‏ جریان دائمی (ماندگار) Steady Flow ‏dv ‏dy ‏dQ ‏0 , ‏0 , ‏0 ‏dt ‏dt ‏dt جریان غیر دائمی معیار مکان معیار مکان (فضا) ‏ جریان غیر یکنواختVaried Flow جریان یکنواخت Uniform Flow متغیر تدریجی .Gradually V.F انحنای خطوط جریان کم است. متغیر ناگهانی .Rapidly V.F متغیر مکانی .Spatially V.F اضافه یا کم شدن جریان آب تقسیم بندی جریان در کانال های باز جریان دائمی جریان غیر دائمی جریان غیر دائمی جریان دائمی .1یکنواخت : .2متغیر تدریجی :پس زدگی در پشت دریچه کشویی کانال ،بند و یا سد .3متغیر ناگهانی :پرش هیدرولیکی .4متغیر مکانی جریان غیر دائمی جریان غیر دائمی .1یکنواخت X : .2متغیر تدریجی :عبور سیل از رودخانه .3متغیر ناگهانی :جزر و مد در رودخانه – بستن ناگهانی دریچه کشویی کانال .4متغیر مکانی اثر لزجت حالت جریان :حالت جریان تحت تاثیر اثرات لزجت ثقل و دانسیته است. اثر لزجت ‏ انواع جریان جریان الیه ای (آرام) جریان بینابینی (انتقالی) جریان متالطم (آشفته) آزمایشات نشان داده است که جریان با عدد رینولدز 5000-2000حالت انتقالی دارد .حال با توجه به اینکه در لوله D=4Rلذا میتوان حالت بینابینی در کانال را در گستره 1250-500در نظر گرفت. اثر ثقل ثقل ‏V ‏Fr  L طول مشخصه که عمق هیدرولیکی gLD در نظر گرفته می شود. عمق هیدرولیکی ‏A ‏D  ‏B : B عرض سطح آزاد آب : A مساحت سطح مقطع جریان جریان زیر بحرانی جریان بحرانی جریان فوق بحرانی ‏Sub Critical Flow ‏Critical Flow ‏Super Critical Flow ‏Fr  1 ‏Fr 1 ‏Fr  1 اثر دانسیته دانسیته (جرم مخصوص) : جریان همگن : جرم مخصوص در تمام جهات برابر است. ‏Homogenous Flow جریان الیه بندی شده : جرم مخصوص در جهات مختلف ,متفاوت است. ‏Stratified Flow انواع کانال های باز انواع کانال های باز : ‏Open Channel .1کانال های باز طبیعی :رودخانه ها ,آبراهه ها .2کانال های باز مصنوعی :جوب ها ,زهکش ها و کانال هایی که برای اهداف خاصی ساخته می شوند. ‏Canal ● کانال ● کانال پایه دارFlume ‏Chute ● تند آبراه ‏Drop ● شیب شکن ● تونل جریان بازOpen Flow Tunnel ‏Culvert ● آبرو تقسیم بندی تقسیم بندی بر اساس ماهیت مرز کانال : ‏ : Rigid Boundary Channelsکانال هایی که مرز آنان تغییر نمی کند)No deformable( . ‏ : Mobile Boundary Channelsکانال های باز طبیعی و کانال های مصنوعی که در تشکیالت آبرفتی حفر شده باشند و liningو پوشش دادهه نشده باشند. شکل هندسی کانال شکل هندسی کانال : کانال منشوری : Prismatic Channelشیب و ابعاد و راستای کانال در طول آن تغییر نمی کند. کانال غیر منشوری مقطع کانال مقطع کانال :مقطع عمود بر جهت جریان. مقطع قائم کانال :مقطع قائمی که از پایین ترین نقطه مقطع عبور می کند. مقطع ها : منظم :شکل هندسی منظم دارند :مثلث ,مستطیل , ذوزنقه و غیره... نامنظم :غیر هندسی :رودخانه ها اجزاء هندسی مقطع کانال عمق جریان y :عمق قائم جریان عمق مقطع جریان d :عمود بر جهت جریان تراز Stage • • • • • • پهنای فوقانی جریان B سطح مقطع -مساحت Aجریان محیط خیس شده ‏P شعاع هیدرولیکیR  A P عمق هیدرولیکیD  A B ضریب مقطع Z  A D اصل پیوستگی اصل پیوستگی : ‏Continuity Equation خط جریان :خطی است که در هر لحظه برایند سرعت بر آن خط مماس است. لوله جریان :بخشی از سیال که محصور به چندین خط جریان می باشد. ‏ : در جریان پیوستگی معادله ‏Q A V A V 2 2 1 1 جریان دائمی -متغییر تدریجی : ‏ لوله جریانی را در نظر بگیرید. ‏dQ ‏dx مکانیQ  Q1 :  جریان دائمی -متغییر q x dx ‏qx  اگر qxثابت باشدQ  Q1  xq x  Q1  L.q x . اصل پیوستگی معادله پیوستگی جریان در جریان غیر دائمی : Q1و Q2لزوما برابر نیستند در این شکل Q2را بزرگتر از Q1در نظر بگیرید. معادالت عمومی حرکت : معادله انرژی : معادله مومنتم impulse : ( ) F=ma ) Fds  m ads  1 2 m( V 2  V1 2 2 ) Fdt  m adt  m( V 2  V1 پایان