بررسی تاثیر مشخصات هندسی صفحه شکست جت بر استهلاک انرژی در چاهک ریزشی

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان

1 بخش مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران

2 بخش مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

3 بخش مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران.

چکیده

چاهک های ریزشی به منظور استهلاک انرژی در مسیر خطوط شبکه های جمع آوری روان آب سطحی و یا فاضلاب در مناطقی که اختلاف شیب زیاد هست استفاده می شوند. یکی از روش های افزایش استهلاک انرژی و بهبود عملکرد سیستم در رژیم جریان R2 استفاده از صفحه شکست جت می باشد که تاثیر طول، عرض، انحناء، زاویه قرارگیری صفحه، و نسبت پر شدگی لوله ورودی بر استهلاک انرژی از اهداف این مطالعه می باشد. در این پژوهش آزمایش ها براساس طرح 5^2 فاکتوریل کامل، با استفاده از روش های طرح نوین آزمایش ها و آنالیز ابعادی، طرح شدند. هفده صفحه شکست جت مورد آزمایش قرار گرفت و حدود 350 تست انجام شد. آنالیز آماری نتایج نشان داد که نسبت پرشدگی لوله ورودی برابر 80%، انحناء صفحه شکست جت برابر 0 و زاویه آن نسبت به راستای قائم برابر ˚70، موجب بهبود شاخص استهلاک انرژی در این شده اند. همچنین، آنالیز نتایج حاکی از آن بود که تاثیر طول و عرض صفحه بر متغیر پاسخ در حدود مورد بررسی معنی دار نبوده است. بعلاوه، این پژوهش نشان داد که استفاده از روش طرح آزمایش ها، انجام، تحلیل، و نتیجه گیری از مدل سازی را می تواند به ترتیب آسان، کمی، و بی‌اغماض نماید.

کلیدواژه‌ها


Camino, G.A., Zhu, D.Z. and Rajaratnam, N. (2011). Hydraulics of Stacked Drop Manholes. J. Irrig. Drain. Eng., 137, 537–52.
Camino, G.A., Zhu, D.Z., Rajaratnam, N. and Manas, S. (2009). Use of a Stacked Drop Manhole for Energy Dissipation: A Case Study in Edmonton, Alberta. Can. J. Civ. Eng., 36, 1037–50.
Carvalho, R.F. (2012). Hydraulic Characteristics of a Drop Square Manhole with a Downstream Control Gate. J. Irrig. Drain. Eng., 138, 569–76.
Chanson, H. (2004). Hydraulics of Rectangular Dropshafts. J. Irrig. Drain. Eng., 130, 523–29.
Christodoulou, G.C. (1991). Drop Manholes in Supercritical Pipelines. J. Irrig. Drain. Eng., 117, 37–47.
Gargano, R. and Hager, W.H. (2002). Supercritical Flow across Sewer Manholes. J. Hydraul. Eng., 128, 1014–17.
Granata, F., Marinis, G.de., Gargano, R. and Hager, W.H. (2011). Hydraulics of Circular Drop Manholes. J. Irrig. Drain. Eng., 137, 102–11.
Granata, F. (2016). Dropshaft Cascades in Urban Drainage Systems. Water Sci. Technol., 73, 2052–2059.
Granata, F., Marinis, G.de. and Gargano, R. (2014). Flow–Improving Element in Circular Drop Manholes. Journal of Hydraulic Research, 52, 347–55.
Hawkins, D. and Lye, L.M. (2006). Use of Doe Methodology for Investigating Conditions That Influence the Tension in Marine Risers for Fpso Ships. the First International Structural Specialty Conference, Calgary, Alberta, Canada.
Islam, M.F. and Lye, L.M. (2009). Combined Use of Dimensional Analysis and Modern Experimental Design Methodologies in Hydrodynamics Experiments. Ocean Eng., 36, 237–47.
Ma, Y., Zhu, D.Z., Rajaratnam, N. and Duin, B. (2017). Energy Dissipation in Circular Drop Manholes. J. Irrig. Drain. Eng., 143, 040170471–0401704710.
Montgomery D.C. (2013). Design and Analysis of Experiments. John Wiley & Sons Inc.
Myers R.H., Montgomery, D.C. and Anderson–Cook, C.M. (2009). Response surface methodology: process and product optimization using designed experiments. John Wiley & Sons.
Ryan T.P. (2007). Modern Experimental Design. John Wiley & Sons.
Sangsefidi, Y., Mehraein, M., Ghodsian, M. and Motalebizadeh, M.R. (2017). Evaluation and Analysis of Flow over Arced Weirs Using Traditional and Response Surface Methodologies. J. Hydraul. Eng., 143, 040170481–0401704811.
Szirtes, T. (2006). Applied Dimensional Analysis and Modeling. Elsevier.
Zheng, F., Li, Y., Zhao, J. and An, J. (2017). Energy Dissipation in Circular Drop Manholes under Different Outflow Conditions. Water, 9(10), 752.