عنوان پایان‌نامه
تاثیر مشخصات هندسی لوله رسوب گیر گردابی( Vortex Tube ) بر راندمان تله اندازی رسوب
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-سازه های آبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 3896;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 43983
- تاریخ دفاع
- ۱۷ بهمن ۱۳۸۸
- استاد راهنما
- جواد فرهودی
- دانشجو
- سامان نیک مهر
- چکیده
- توسعه استفاده از سازه¬های کنترل رسوب در آبگیرها، مشکلات رسوب گذاری در شبکه کانال¬های آبرسانی را به خاطر استفاده از این گونه سازه ها به حداقل رسانده است. ابداع و طراحی بمنظور خارج کردن ماسه های ورودی به کانال¬ها از زمانهای گذشته مورد توجه قرار داشته است. طراحان همواره درپی روشی سریع و اقتصادی جهت تخلیه رسوبات، خصوصا بار بستر که در مجاورت کف کانال حرکت می¬کنند، در مجاورت دهانه آبگیر¬ها بوده-اند. سازه لوله رسوبگیر گردابی یکی از شیوه های نوین تخلیه رسوبات در مجاورت آبگیر¬ها بوده و به دلیل داشتن ابعاد کوچک، اقتصادی تر بوده و می¬تواند بطور مداوم مورد بهره برداری قرارگیرد. ایده استفاده از رسوبگیر لوله گردابی تحت شرایط محیطی مناسب، نسبت به روش های مختلف کنترل رسوب دارای امتیازاتی می باشد و کارائی بیشتری دارد، چون تمام کارها در یک مقطع کاملاً کنترل شده ای انجام می پذیرد. این روش کنترل رسوب بر اساس استفاده از نیروی جریان چرخشی و نیروی ثقل ذرات رسوب آمده است. علیرغم مزایای این سازه، مطالعات سیستماتیک چندانی تاکنون انجام نگردیده و برای طراحی سازه در منابع، تنها به معیار¬های کلی اشاره شده است. ازینرو در این تحقیق ضمن بررسی شرایط هیدرولیکی لوله گردابی، اثر مشخصات هندسی سازه نظیر نسبت عرض شکاف به قطر لوله (t/d) برابر با 15/0، 2/0، 25/0، 3/0 و سه قطر لوله¬ی75/5، 7/8 و 10 سانتیمتری و همچنین چهار دانه¬بندی رسوب به قطر های 65/0، 1/1، 8/1 و 2/2 میلیمتر، بر راندمان تله اندازی بمنظور افزایش راندمان تله¬اندازی رسوبگیر لوله گردابی مورد مطالعه قرار گرفته شده است. نتایج نشان داد که با کاهش نسبت (t/d)، پارامترهای هیدرولیکی موثر بر طراحی سازه در شرایط بهینه¬تری قرار دارند و همچنین راندمان تله اندازی رسوبات افزایش پیدا می¬کند. لذا نسبت 15/0 t/d= دارای سرعت مماسی و یکنواختی ربایش بیشتر و همچنین دارای افت انرژی ورودی قابل قبولی نسبت به سایر نسبت¬های دیگر (t/d) بوده و همچنین از راندمان تله اندازی بیشتری نسبت به سایر نسبت¬های (t/d) برخوردار بوده است. همچنین با کاهش نسبت قطر لوله، پارامترهای هیدرولیکی موثر بر طراحی سازه در شرایط بهینه¬تری قرار دارند و همچنین راندمان تله اندازی رسوبات افزایش پیدا می¬کند. لذا قطر لوله¬ی 75/5 سانتیمتری دارای سرعت مماسی و یکنواختی ربایش بیشتر و همچنین دارای افت انرژی ورودی قابل قبولی نسبت به دو قطر لوله¬ی دیگر بوده و همچنین از راندمان تله اندازی بیشتری برخوردار بوده است. از طرفی مقایسه¬های صورت گرفته نشان داد که با افزایش قطر و دانه¬بندی ذرات رسوبی، راندمان تله اندازی لوله گردابی کاهش می¬یابد به¬ طوری که ذرات رسوبی با قطر متوسط 2/2 میلیمتر دارای کمترین راندمان تله اندازی و ذرات رسوبی با قطر متوسط 65/0 میلیمتر دارای بیشترین راندمان تله¬اندازی بوده¬اند.
- Abstract
- Sedimentation in irrigation canal systems can be a major problem at run of river diversions. It can cause a significant loss of conveyance capacity in an irrigation canal, and desilting is both expensive and can further interrupt irrigation supplies. Sediment-excluding devices can be constructed at a diversion, but they tend to be expensive and only exclude the sediment being transported near the riverbed. Large concentrations of suspended sediment can be transported in the upper layers of a river. In many cases a cheaper method of sediment control is the vortex-tube sediment extractor, which functions by extracting the sediment-laden bottom layer of flow in a canal. The vortex tube is a device for extracting sediment from canals that consists of a tube laid horizontally across the canal bed with an open slit along its top edge. Flow from near the canal bed is collected in the vortex tube and is extracted from the canal. Its trapping efficiency is defined as the proportion of the canal sediment load that is extracted. This research is based on determination geometric properties which are effective on trap efficiency of Vortex Tube. Researches have been done with four t/d ratios 0.15, 0.2, 0.25, 0.3 and three tube diameters 5.75, 8.7, 10 cm and six outlet discharge ratios 2.5%, 5%, 7.5%, 10%, 12.5%, 15%. Also the effeteness of four sediment diameters 0.65, 1.1, 1.8, 2.2 mm was studied on trap efficiency. Results showed that when t/d ratio is equal to 0.15, all of the hydraulic parameters which effect on trap efficiency is in optimum condition and it has had the most trap efficiency. Also tube diameter equal to 5.75 centimeter had had the most trap efficiency. The biggest sediment diameter has had the least trap efficiency and the smallest sediment diameter equal to 0.65 mm has had the most trap efficiency among others.
