تأثير الشكل الهندسي لمدار مفتاح البيانو نوع (B) على سعة التصريف
 التاريخ :  15/04/2018 09:50:33  , تصنيف الخبـر  كلية الهندسة
Share |

 كتـب بواسطـة  اعلام كلية الهندسة  
 عدد المشاهدات  204

تأثير الشكل الهندسي لمدار مفتاح البيانو نوع (B) على سعة التصريف


ناقشت طالبة الماجستير غفران حسين حسن من قسم الهندسة المدنية رسالتها الموسومة (تأثير الشكل الهندسي لمدار مفتاح البيانو نوع (B) على سعة التصريف) والتي كانت بأشراف أ.د. عبد الحسن خضر الشكر حيث جاء فيها إن هدار مفتاح البيانو هو تطور حديث للهدارات الغير خطيه يستمد اسمه من شكله من الأعلى الذي يبدو مثل مفاتيح البيانو ويفضل بسبب زيادة التصريف النوعي ((specific discharge للمسيل المائي بنسبة تتراوح بين 300% الى 400% مقارنه مع الهدارات الخطية الشائعة وبفضل القاعدة الصغيرة له يمكن انشائه على اعلى السدود الجاذبية. الشكل الهندسي لهدار البيانو يتألف من عدد كبير من العوامل الهندسيةgeometrical parameter)). العديد من الدراسات المختبرية أجريت للبحث عن المعاملات الهندسية الرئيسية المؤثرة على الاداء الهيدروليكي وأيضا لمعرفه قيمته المثلى. في هذا البحث, البيانات المختبرية اجريت لمعرفه تأثير موقع   والارتفاع والعرض لنسبه طول وتصريف معين  للهدار. 

  

 يتألف العنصر الأساسي لهدار مفتاح البيانو لوحده واحده من مدخل واحد ومن نصفين متساويين لمخرج واحد. تستند هذه الدراسة على تجارب مختبريه التي تهدف الى إيجاد معامل التصريف لهدار نوع بيانو لمختلف التكوينات الهندسية تحت ظروف جريان حر. اذ تم فحص ستة عشر نموذج لخمس معاملات هندسيه في القناة المختبرية المفتوحة و ستة نماذج لأثنان من المعاملات الهندسية التي اختبرت بطريقه نظريه باستخدام برنامج   بعدما  تحققت المقارنة الإيجابية. بلغت كل التجارب للاختبار العملي والنظري 422 تجربه. تم إيجاد الأداء الهيدروليكي لكل نموذج وكذلك تم ايجاد معامل التصريف تحت محددات القناة المختبرية وأيضا تم تقييم تأثير كل معامل هندسي على معامل التصريف.
تمت مراقبة وقياس عمق الماء من فوق قمة الهدار مباشره من جهة مقدم الهدار upstream) apex) حيث تم إيجاد العلاقة بينه وبين عمق الماء في مقدم الهدار.
اثبتت التجارب ان نسبه الطول الى العرض  ونسبه ارتفاع المأخذ الى ارتفاع المنفذ  هما اكثر العوامل الهندسية اهميه. عندما يتغير   بمقدار ±1 فان معامل التصريف سوف يتغير تبعا لذلك وبتناسب طردي بمقدار ±20% تقريبا. وبتقليل   العامل من 1 الى 0.7 التي اثبتت انها القيمة المثلى لهذا العامل تزيد من معامل التصريف 42% بينما اكثر من 1  او اقل من 0.7 سوف لن يفي بمتطلبات تصنيع نموذج الهدار البيانو. العامل  اظهر اكثر تأثير(-11% ) على معامل التصريف عندما يتم تقليله من 1 الى 0.5 .على اية حال زياده هذه النسبة من 1الى 2 لا يوجد لها تأثير عملي. اما العامل   فقد اظهر تناسبا عكسيا مع معامل التصريف بنسبة -32% عندما تتغير النسبة من 2.5 الى 5 لكن هذا التأثير يصبح 28% عندما تقل النسبة من 2.5 الى 1.5, أيضا مقدار تشتيت الطاقة التي يوفرها الهدار البيانو تقاس من خلال هذا العامل وذلك عن طريق الاخذ بنظر الاعتبار تأثير الميل (  يمثل الارتفاع و   يمثل القاعدة) على مسافة تشكيل القفزة الهيدروليكية واختيار الزاوية التي يكون عندها الهدار البيانو مشتت طاقه بنفسه.
اختبر المعامل  بالطريقة النظرية عن طريق برنامج   فعند زياده النسبه من 0.25 الى0.5 و 0.7 ,تصبح الزياده بمعامل التصريف 5% و 20% على التوالي بينما عندما تقل النسبه من 0.25 الى 0.125 يقل معامل التصريف بنسبه 20% وأخيرا المعامل   الذي اختبر أيضا بالطريقة النظرية اظهر تأثير طفيف على معامل التصريف حوالي -13% عندما يتناقص من 0.6 الى 0.0 لكن لا يوجد تأثير عملي يلاحظ عند زياده النسبة من 0.6 الى 1.5 .
استخدمت  البيانات المختبرية لإيجاد معادله وضعيه بالاعتماد على تقنيه التحليل البعدي وبرنامج   لإيجاد معامل التصريف ضمن ظروف الجريان الحر وبمعامل تحديد مقداره 0.984.                                                                                                                     
بمقارنة المعادلة أعلاه مع معادلات لبحوث سابقه أظهرت المقارنة توافق جيد مع البيانات المختبرية. وبمقتضى هذه الدراسة تم التوصل الى مجموعه من الاشكال والجداول التي تبين تأثر معامل التصريف بمجموعه من تغيرات المعاملات الهندسية. فضلا عن المعادلات التي تتنبأ بقيمة معامل التصريف لهدار مفتاح البيانو وتغيرات هذه القيمة في الجزئيين العملي والنظري.

حفظية ابراهيم