توزیع فشار در كانالها

هدف از تعیین توزیع فشار در كانالها، مشخص نمودن نحوة تغییرات پارامتر فشار در عرض و در عمق در مقطع خاصی از كانال می باشد با داشتن توزیع فشار در كانالها و یا با انتگرال گیری از نیروهای جزء فشاری می توان برآیند حاصل از این نیروهای فشاری را بر روی تاسیسات هیدرولیكی تعیین نمود

توزیع فشار در كانالها

هدف از تعیین توزیع فشار در كانالها، مشخص نمودن نحوة تغییرات پارامتر فشار در عرض و در عمق در مقطع خاصی از كانال می باشد. با داشتن توزیع فشار در كانالها و یا با انتگرال گیری از نیروهای جزء فشاری می توان برآیند حاصل از این نیروهای فشاری را بر روی تاسیسات هیدرولیكی تعیین نمود .  علاوه بر این اطلاع از چگونگی توزیع فشار در به كار بردن آگاهانه معادلات انرژی و اندازه حركت در كانالها سودمند خواهد بود . در این قسمت روابط لازم در تعیین تغییرات فشار در سه حالت مختلف یعنی جریان های یكنواخت (موازی) ، جریان های متغیر تدریجی و جریان های با انحناء در صفحه قائم ارائه خواهد شد.

توزیع فشار در جریان های یكنواخت (موازی) 

كانالی كه  با هر سطح شیب دار و سطح مقطع دلخواه را در نظر گرفته و فرض می كنیم كه در این كانال جریان یكنواخت برقرار است. جهت به دست آوردن توزیع فشار در مقطع خاصی از این كانال مطابق شكل 1-9 الف ، ستونی از آب به عمق h    (در صفحة عمود بر جهت عمومی جریان) و سطح مقطع dA را در نظر گرفته و تغییرات فشار در امتداد این ستون را مورد بررسی قرار می دهیم.

در صورتی كه معادلة حركت برای جرم این ستون و در جهت عمود بر خطوط جریان نوشته شود با توجه به این كه خطوط جریان موازی هستند (حریان موازی) مؤلفه شتاب در جهت عمود بر خطوط جریان نمایش داده شده وجود نداشته و لذا : 

مؤلفة وزن در جهت عمود بر خطوط جریان = نیروی فشار   

(1-7)

P در این رابطه ، كه به قانون تغییرات هیدرواستاتیكی فشار موسوم است بر مبنای فشار نسبی بیان گردیده است و h تغییرات عمق را در موضع مورد نظر در صفحه أی عمود بر جهت عمومی جریان نمایش می دهد .     و    نیز به ترتیب وزن مخصوص آب و زاویة شیب كانال می باشد . در صورتی كه تعیین مقدار فشار در كف كانال مورد نظر باشد با قراردادنd به جای h می توان از رابطة زیر برای به دست آوردن فشار استفاده نمود :       

توزیع فشار در جریان های متغیر تدریجی

با توجه به ویژگی هایی كه از جریان متغیر تدریجی ذكر گردید ، توزیع فشار در این حالت نیز از قانون تغییرات هیدرواستاتیكی فشار تبعیت خواهد كرد. و روابط 1-7 و 1-8 در این حالت نیز صادق می باشند.  فرض  بر قرار بودن قانون تغییرات هیدرواستاتیكی فشار در جریان های متغیر تدریجی یكی از فرضیات اساسی در به دست آوردن معادلة حاكم بر این گونه جریان ها می باشد كه در فصل پنجم توضیح داده خواهد شد.

توزیع فشار در جریان های با انحناء در صفحه قائم

در مطالعات چگونگی تغییرات فشار در قسمت تاج سر ریزها و یا در انحناء پای سر ریزها با توجه به انحناء شدیدی كه جریان در این مواضع به خود می گیرد دیگر نمی توان از رابطة      1-7   استفاده نمود بلكه باید تصحیحاتی كه در برگیرنده تاثیر انحنای جریان باشد اعمال گردد. بدین منظور نخست جریانی با تقعر به سمت بالا را در نظر گرفته (شكل 1-10) و تغییرات فشار را در مقطعی كه كاملاً در صفحه قائم قرار داد مورد بررسی قرار می دهیم . از آنجایی كه هندسة دقیق جریان و نیز نحوة تغییرات سرعت در این موضع روشن نمی باشد بررسی چگونگی تغییرات فشار نیاز به فرضیاتی دارد.

نوع فایل:word

سایز : 846 KB 

تعداد صفحه :24

برچسب ها : توزیع فشار در كانالها , توزیع فشار در كانالها , توزیع فشار , پارامتر فشار , تاسیسات هیدرولیكی , متغیر تدریجی , سطح شیب دار , سطح مقطع , تحقیق , جزوه , مقاله , پایان نامه , پروژه , دانلود تحقیق , دانلود جزوه , دانلود مقاله , دانلود پروژه