کاویتاسیون و راه های مقابله با آن در سازه های هیدرولیکی

 

دانشگاه آزاد اسلامي

واحد تهران جنوب

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

دانشكده تحصيلات تكميلي

سمينار براي دريافت درجه كارشناسي ارشد“M.Sc” مهندسی عمران- سازه های هیدرولیکی

عنوان: 

کاویتاسیون و راه های مقابله با آن در سازه های هیدرولیکی

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

چكيده:

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

کاویتاسیون پدیده ای می باشد که در انواع سازه های آبی رخ می دهد و در کارایی این سازه ها ایجاد مشکل می نماید. این فرایند در نقاطی از سازه که سرعت بالا می باشد، باعث ایجاد خرابی و گودال می گردد در واقع جایی که در یک سیستم هیدرولیکی به علت بالا رفتن سرعت، فشار منطقه ای پایین می آید و با فشار سیال برابر می گردد یا جایی که ناصافی ها و ناهمواری های بستر جریان، موجب جدا شدن خطوط جریان از بستر می گردد و فشار منطقه ای کاهش می یابد، این پدیده نمود پیدا می کند و با ضربه زدن به مرز سیال سازه ایجاد سر و صدا و در موارد حادتر سبب خرابی می گردد. در واقع وجود میدان فشار در ناحیه ای که کاویتاسیون رخ می دهد، وجود ذرات و ناخالصی درون مایع و شکل جداره اصلی ترین عوامل دخیل در رخ دادن پدیده کاویتاسیون می باشند. در این پژوهش مواردی از ایجاد کاویتاسیون در سدهای بولدرز در آریزونا، پین فلات در کالیفرنیا، فورت پک و دنیسون در اوکلاهما، نورفورک در آزکانزاس، راندال و بول سولز در داکوتای جنوبی و در نهایت فالسوم در کالیفرنیا درج و مطالعه گردید. تحقیقات نشان می دهد که هوادهی، تجهیز سطوح در معرض تخریب و نیز بهره گیری از روکش فولادی، پرداخت سطحی سطوح در معرض تخریب کاویتاسیون و در نهایت بهره گیری از رزین ها می توانند راهکارهای مناسبی باشند و تا حد بسیار زیادی از تأثیر مخرب این پدیده بکاهند. در این پژوهش با مطالعه موردی مطالعه کاویتاسیون در سرریز سد کارون تخریب های صورت گرفته و علل آن ها مطالعه گردید و توضیح تعمیرات اولیه و نهایی آورده گردید. همچنین در این پژوهش مدل هیدرولیکی آزمایشگاه هیدرولیک (S.A.F)، مدل هیدرولیکی آزمایشگاه هیدرولیکی موسسه سوگراح پیرامون هوا دهی سرریز سد کارون و جلوگیری از کاویتاسیون در انتهای شوت به صورت کامل مورد بحث و مطالعه قرار گرفته می باشد و روش های مختلف تعمیرات و اصلاحات در آن ها تحلیل شده می باشد. 

مقدمه

کاویتاسیون با افزایش ایجاد سازه های آبی و تاسیسات جانبی آنها در فرآیند طبیعی سیستم های آبی در قالب یک مشکل نمود پیدا می کند و در جایی که بشر به لحاظ تامین منابع آبی، که به نوعی اصلی ترین نیاز بشر می باشد در سیستم متناسب طبیعت دست می برد، بایستی در صدد حل این مشکل طبیعی نیز برآید. پیچیدگی هایی خاصی که بر این بحث سایه افکنده، موجب شده می باشد همواره مورد توجه خاص محققین علم هیدرولیک و مهندسین عمران باشد. مهمترین مشکل و خطری که ساختمان سرریزها را تهدید می کند پدیده کاویتاسیون می باشد، که در نقاطی از سازه که سرعت جریان آب زیاد می باشد به وجودمی آید. کاویتاسیون پدیده ای می باشد که در سرعتهای بالا باعث خرابی و ایجاد گودال می گردد. گاهی در یک سیستم هیدرولیکی به علت بالا رفتن سرعت، فشار منطقه ای پایین می آید و ممکن می باشد این فشار به حدی پایین بیاید که برابر فشار سیال در آن شرایط باشد و یاد در طول سرریز یا حوضچه خلاء زایی در اثر به وجود ناصافیها و یا ناهمواریهای کف سر ریز خطوط جریان از بستر خود جدا شده و بر اثر این جداشدگی فشار موضعی در منطقه جداشدگی کاهش یافته و ممکن می باشد که به فشار بخار سیال برسد. در این صورت بر اثر این دو عامل بلافاصله مایعی که در آن قسمت از مایع در جریان می باشد به حالت جوشش در آمده و سیال به بخار تبدیل شده و حبابهایی از بخار به وجودمیاید. این حبابهاپس از طی مسیر کوتاهی به منطقه ای با فشار بیشتر رسیده و منفجر می گردد و تولید سر و صدا می کند و امواج ضربه ای ایجاد می کند و به مرز بین سیال و سازه ضربه زده و پس از مدت کوتاهی روز مرز جامد ایجاد فرسایش و خوردگی می ‌کند. تبدیل مجدد حبابها به مایع و فشار ناشی از انفجار آن گاهی به 1000 مگا پاسکال می رسد. از آنجایی که سطوح تماس این حبابها با بستر سرریز بسیار کوچک می باشند نیروی فوق العاده زیادی در اثر این انفجارها به بسترهای سرریزها و حوضچه های آرامش وارد می کند. این اقدام در یک مدت کوتاه و با تکرار زیاد انجام می گردد که باعث خوردگی بستر سرریز می گردد و به تدریج این خوردگی ها تبدیل به حفره های بزرگ می شوند. اطلاعاتی که درگذشته راجع به کاویتاسیون و خطرات ناشی از آن وجود داشت ناقص و چندان قابل اهمیت شمرده نمی گردید. اما پس از انکه سیستم های هیدرولیکی طراحی گردید که در آنها قسمتی و یا تمامی سیستم در معرض سرعت جریان زیاد سیال و به دنبال آن ایجاد پدیده کاویتاسیون بود، طراحان را بر این داشت که با این پدیده بطور جدی برخورد نمایند. امید می باشد بتوانیم در این مجال گوشه هایی ای این مبحث مهم را بازگو نماییم.

تعداد صفحه : 85

قیمت : شش هزار تومان

***

—-

پشتیبانی سایت :       

———-          serderehi@gmail.com

دیدگاهتان را بنویسید