پاورپوینت فصل 4 مقاومت جريان (pptx) 12 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 12 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
فصل 4
مقاومت جريان
معادله مقاومت جريان
معادله مقاومت جريان
المان كوچكي با ابعاد در نظر بگيريد.
ميزان بالا آمدن سطح آب:
شيبها را كوچك و توزيع فشار را هيدروستاتيكي در نظر بگيريد، اختلاف فشار در طول هر خط افقي طولي در المان
بنابراين در صورت كوچك بودن و اينكه علامت نيرو را در جهت جريان مثبت در نظر مي گيريم، خواهيم داشت:
= (مساحت مقطع عرضي كانال)× (اختلاف فشار) = نيروي هيدروستاتيكي افقي بر المان
= نيروي كل هيدروستاتيكي و افقي در مقطع عرضي كانال
= لذا نيروي خالص در جهت حركت برابر خواهد بود با
معادله مقاومت جريان
دو حالت را در نظر ميگيريم:
جريان يكنواخت
حالت کلی
حالت کلی تر (جريان غيريكنواخت)
نيروي خالص شتاب : سرعت متوسط در جهت جريان تغيير مي‌كند.
فقط شتاب جابجايي = شتاب در جريان غير يكنواخت دائمي
اين نيرو به آن جرم وارد مي‌گردد.
كه در آن شيب خط انرژي كل يا شيب اصطكاكي (friction slope) است. بنابراين براي حالتي از جریان و مهم اين است كه S را درست تفسير كنيم: يعني در جريان يكنواخت S=S0 (=Sf) و در جريان غير يكنواخت S=Sf
معادله شزي
معادله شزي (Chezy Equation)
درست مثل جريان در لوله، با تحليل ابعادي در كانال باز مي‌توانيم بدان دست يابيم، كه در آن a عددي بي حد است كه لزوماً ثابت نيست ولي مي‌تواند تابعي از زبري كانال، شكل مقطع كانال و عدد رينولدز باشد.
3 = m: تعداد كميتهاي اساسي فيزيكي n=6: تعداد پارامترها
K=n-m = 6-3=3: تعداد پارامترهاي بي بعد طبق پی باكينگهام
= پارامرتهاي بي بعد مستقل: تحليل ابعادي
رابطه C با f: طبق معادله دارسي- ويسباخ
و با توجه به اينكه D=4R و اينكه
f : بدون بعد و
معادله مانينگ
معادله مانينگ (Manning Equation)
در سيستم متريك :
عددي كه اضافه كرديم، براي اين است كه دو طرف معادله هم واحد باشند.
در سيستم آحاد انگليسي :
معادله مانينگ
معادله مانينگ براي جريان زبر هيدروليكي اعتبار دارد، اگر معادله 4-11 (روي دياگرام مودي اصلاح شده) مربوط به جريان زير را روي كاغذ لگاريتمي رسم كنيم:
معادله مانينگ
از مقايسه رابطه اخير با رابطه (مربوط به معادله مانينگ) نتيجه مي گيريم كه رابطه اخير مويد معادله مانينگ است و
به هر حال رابطه خط مستقيم به صورت زير است:
اگر از d (قطر دانه هاي شن و نفوذ تنگ كف آبراهه ها) بجاي Ks استفاده كنيم:
كه شبيه معادله مانينگ است به شرطي كه (d بر حسب ft است.)
حدود اعتبار معادله مانينگ: (R بر حسب ft است.)
رابطه اخير از 3 رابطه زير به دست آمده است:
