بخشی از پاورپوینت
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----
اسلاید 1 :
در مسائل عملي كانالهاي باز، جريان را به صورت يك بعدي تحليل مي‌كنيم: يعني
«جهت طول = جهت حركت (جريان) »
خصوصيات متوسط جريان در مقطع جريان (مقطع عمود بر جهت جريان) را در نظر گرفته و تغييرات آنها را در جهت جريان بررسي مي كنيم؛ لذا مي‌خواهيم مقدار متوسط H را در مقطع عرضي بر جهت جريان بررسي كنيم :
1- مقدار متوسط ؟ در مقطع عرضي ؟
2- مقدار در مقطع عرضي جريان = ؟
اكنون بايد بررسي كنيم كه عبارت در مقطع جريان چگونه است؟
اسلاید 2 :
فشار در سطح آزاد آب = فشار اسمز = فشار نسبی = 0
توزيع فشار در جريان كانالهاي باز تابع مشتقات ثقل و ديگر شتابها طبق معادله اولر است.
در جهت دلخواه s (1) : معادله اولر
در جهت (عمود بر s) (2) : معادله اولر
اكنون يك خط جريان در جهت s در نظر بگيريد و جهت عمود بر آن:
بايد توزيع فشار را در جهت بررسي كنيم. شتاب عمودي بر خط جريان در هر مقطعي از معادله به دست مي‌آيد.
v: سرعت جريان در طول خط جريان با انحناي r
اسلاید 3 :
اكنون 3 حالت را بررسي مي كنيم:
-أتوزيع هيدروستاتيكي فشار
-بجريان يكنواخت
-جتوزيع فشار در جريان با انحناء (خميده)
اسلاید 4 :
حالت v=0 (آب ساكن):
را در جهت z در نظر بگيريد. با انتگرال گيري
از رابطه 2 خواهيم داشت:
اما در نقطه اي روي سطح سيال داريم:
در هر نقطه دلخواهي مثل A در عمق y زير سطح آزاد آب، (طبق شكل)
در اين حالت فشار به صورت خطي با عمق تغيير مي‌كند و ضريب تناسب است.
و فشار در هر نقطه برابر عمق آن نقطه زير سطح آزاد آب است.
اسلاید 5 :
سطح آب موازي كف كانال است.
سطح مقطع (1-0)، الماني به طول و عرض واحد
(عمود بر صفحه) در نظر بگيريد. هر نقطه اي مثل A در عمق y (كه عمود برسطح آزاد آب اندازه گيري مي‌شود)، وزن ستون آب و در جهت قائم عمل مي‌كند.
فشار در با مولفه عمودي وزن ستون موازنه برقرار مي‌كند. لذا
(چرا؟)
پس هد پيزومتريك در A برابر است با:
يعني فشار به صورت خطي با y تغيير مي‌كند. لكن ضريب تناسبي است.
اسلاید 6 :
اگر نقطه را در نظر بگيريم، h عمق عمود بر جهت جريان است و d عمق قائم نقطه تا سطح آزاد آب، در اين صورت و فشار در كف و در برابر است با:
هد پيزومتريك در هر نقطه اي مثل A، برابر است با:
لذا در كل مقطع هد پيزومتريک
شيب رودخانه ها و كانالها را خيلي تند گويدن اگر يا
به طور كلي اگر يا شيب كمتر از 10% باشد، تويع فشار را مي‌توان هيدروستاتيكي در نظر گرفت. به روايت ديگر يا 7.18< شيب كه در اغلب موارد اين شرايط برقرار است. پس زين پس:
اسلاید 7 :
- انحناي خطوط جريان در جريان متغير تدريجي آنقدر كم است كه a قابل اغماض است. لذا توزيع فشار در جريان متغير تدريجي را نيز مي‌توان هيدروستاتيكي در نظر گرفت.
z + عمق قائم = هد پيزومتريك =
اسلاید 8 :
جمع بندي: در جريان كانالهاي باز، توزيع فشار هيدروستاتيكي است. اگر:
.1شيب كانال خيلي زياد باشد.
.2انحناي خطوط جريان زياد باشد. مثل محل ريزش آزاد آب Free verfall
اسلاید 9 :
مسأله تبديل
كف كانال را در بالادست دريچه سطح بنا مي گيریم.
و اما مسأله تبديل
كانالهاي مستطيلي و افقي
برآمدگي كف را ملايم در نظر بگيريد.
معلومات :
مجهولات: یا
حل : كف كانال در بالادست تبديل = سطح مبنا
مجهولات ظاهراً 2 تاست.
دبي در واحد عرض كانال، q
اسلاید 10 :
تنها مجهول y2 است و قابل حل .
معادله درجه 3 فوق معمولاً داراي 2 جواب مثبت است (ارتفاع منفي بي معني است). حال مسأله اين است كه كدام يك از پاسخها درست است؟!
