بررسي آزمايشگاهي تاثير شعاع انحنا بر الگوي جريان پيرامون آبشکن تي شکل در قوس 90 درجه با بستر صلب
موسوي ناييني سيدعباس,واقفي محمد*,قدسيان مسعود
* گروه مهندسي عمران، دانشگاه خليج فارس، بوشهر
حفاظت از سواحل به دليل وقوع فرسايش بر اثر جريان در قوس رودخانه حائز اهميت است زيرا در قوسها، فرسايش بيشتري در ساحل خارجي قوس ايجاد مي گردد. مطالعات آزمايشگاهي انجام شده تاکنون پيرامون آبشستگي سازه هاي محافظت کننده سواحل بوده و کمتر مطالعاتي در زمينه بررسي الگوي جريان پيرامون سازه هاي متقاطع با رودخانه انجام شده است.
لذا در اين مطالعه به بررسي تاثير شعاع انحناي نسبي قوس بر نحوه رفتار جريان و الگوي شکل گرفته پيرامون آبشکن تي شکل مستقر در موقعيت 45 درجه در يک قوس 90 درجه، براي سه قوس با شعاع انحناي نسبي 4، 3 و R/B= 2که در دامنه اي از قوسهاي ملايم و تند قرار مي گيرند، پرداخته شد. نتايج حاصله نشان داد که الگوي جريان شکل گرفته پيرامون آبشکن تي شکل تشکيل دو گردابه پادساعتگرد در بالادست و پايين دست آبشکن را به همراه خواهد داشت.
همچنين افزايش شعاع انحناي نسبي باعث افزايش طول ناحيه جدايي و طول گردابه بالادست مي شود و کاهش عرض ناحيه جدايي، طول ناحيه اتصال مجدد و گردابه پايين دست را به همراه خواهد داشت.
بررسي آزمايشگاهي ضريب تخليه در آبگيرهاي کفي مشبک با ميله هاي متقاطع
بينا كيوان*,فغفورمغربي محمود,ابريشمي جليل
* گروه عمران، موسسه آموزش عالي غيرانتفاعي خاوران، مشهد
آبگيرهاي کفي سازه هاي فلزي مشبکي هستند که به منظور انحراف آب در بستر جريان نصب مي شوند. به کارگيري اين سازه ها يکي از روشهاي مطمئن و کارآمد در آبگيري از رودخانه هاي کوهستاني با شيب تند و بار بستر درشت دانه به شمار مي رود. يکي از شکلهاي آبگيرهاي کفي که تاکنون کمتر مورد توجه قرار گرفته، آبگير کفي ساخته شده از شبکه متقاطع ميله هاي طولي و عرضي است.
اين شکل خاص که آبگير کفي با ميله هاي متقاطع ناميده مي شود، نسبت به آبگير کفي با ميله هاي طولي و يا آبگير کفي با ميله هاي عرضي، به لحاظ سازه اي عملکرد بهتري در مقابل نيروهاي وارده دارد. در اين پژوهش تعداد 3 کف مشبک از ميله هاي طولي و عرضي متقاطع با درصد بازشدگي هاي مختلف ساخته شد و در فلومي با شيب هاي متفاوت نصب گرديد. در مجموع 81 سري آزمايش با عبور دادن دبي هاي مختلف آب زلال و طولهاي متفاوت سازه کف مشبک انجام گرفت.
در هر سري آزمايش، دبي منحرف شده توسط کف مشبک (Qd) و دبي باقيمانده در کانال (Qr) توسط يک کانال دو طبقه مجهز به دو عدد سرريز لبه تيز مستطيلي کاليبره شده، قرائت گرديد. سپس ضريب تخليه اين نوع کف مشبک تحت تاثير پارامترهاي مختلف هيدروليکي و هندسي مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور ابتدا با استفاده از آناليز ابعادي، رابطه بي بعدي بين متغير وابسته و متغيرهاي مستقل استخراج شد و سپس بين داده هاي حاصل از 81 سري آزمايش، روابط مختلف خطي و غيرخطي برازش داده شد و در انتها بر مبناي معيارهاي آماري موجود، مناسب ترين رابطه برازنده داده هاي آزمايشگاهي انتخاب گرديد.
در نهايت عملکرد هيدروليکي نوع جديد آبگير کفي با نوع مرسوم آبگيرهاي کفي داراي ميله هاي طولي، از طريق محاسبه دبي منحرف شده توسط هر کدام در شرايط يکسان، مقايسه گرديد.
طراحي چند هدفه شبکه هاي توزيع آب با استفاده از شاخص اطمينان پذيري فازي (FRI)
قاجارنيا نويد*,بزرگ حداد اميد,كوچك زاده صلاح
* گروه مهندسي آبياري و آباداني، دانشگاه تهران، تهران
در اين تحقيق طراحي چند هدفه شبکه توزيع آب شهري با استفاده از يک الگوريتم چند هدفه صورت گرفت. توابع هدف مورد استفاده، کمينه کردن هزينه و بيشينه کردن اطمينان پذيري بود. همچنين با به کارگيري منطق فازي در محدوده فشار کمينه و بيشينه مجاز شبکه و بر اساس تعاريف متداول اطمينان پذيري، معيار اطمينان پذيري قطعي جديدي به نام شاخص اطمينان پذيري فازي پيشنهاد شد.
سپس با توسعه الگوريتم چند هدفه جفت گيري زنبور عسل بر پايه مفاهيم نسخه تک هدفه آن، طراحي چند هدفه دو شبکه آبرساني به کار رفته در تحقيقات ديگران، با استفاده از توابع هدف مذکور انجام گرفت. نتايج نشان داد که معيار پيشنهادي، توانايي مناسبي را در ايجاد اطمينان پذيري موردنظر در شبکه دارد. همچنين عملکرد رضايت بخش الگوريتم چند هدفه جفت گيري زنبور عسل نيز در ارائه پارتوي بهينه براي مسائل موردنظر، نشان داده شد.
از الگوي طراحي توسعه داده شده در اين تحقيق مي توان به منظور ارائه يک مجموعه جواب غيرپست به تصميم گيرندگان، براي انتخاب نقاطي که در آن ها هر دو عامل هزينه و اطمينان پذيري در شرايط مطلوبي هستند، استفاده نمود.
* گروه آبخيزداري، دانشکده کشاورزي، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات، تهران
در حوزه هاي آبخيز شهري افزايش سطوح نفوذناپذير که به دليل توسعه صورت مي پذيرد منجر به افزايش حجم رواناب، دبي اوج و کاهش مقدار نفوذپذيري مي شود. بيشتر حوزه هاي آبخيز شهري فاقد ايستگاه هيدرومتري و آمار رواناب هستند، از اين رو تعيين پاسخ هيدرولوژيکي حوزه هاي آبخيز شهري با توجه به پيچيدگي سيستم زهکشي امري ضروري است.
براي اين منظور مدل هاي مديريت رواناب شهري به عنوان ابزاري مفيد در برنامه ريزي و توسعه مکان هاي شهري مدنظر قرار گرفته اند. يکي از انواع اين مدل ها، مدل هاي تحليلي هستند که فرايند فيزيکي تبديل بارش به رواناب را فرموله مي نمايند. در اين تحقيق از دو مدل تحليلي براي برآورد رواناب استفاده گرديد.
يکي از مدل ها بر اساس ضريب رواناب بود و مدل ديگر با در نظر گرفتن پارامتر نفوذپذيري فرموله شد. براي اجراي اين مدل ها يک حوزه آبخيز واقع در شهر تهران انتخاب گرديد و براي مقايسه دو مدل، داده هاي بارش و رواناب در حوزه آبخيز ثبت گرديدند. شاخصهاي ارزيابي اعم از ضريب کارايي مدل Nash-Sutcliffe، مقادير جذر ميانگين مربعات خطاها و ضريب مقدار باقيمانده، قدرمطلق خطاي نسبي و ضريب همبستگي بيانگر دقت هر دو مدل در برآورد رواناب شهري بودند.
حذف نيترات توسط فرايند گياه پالايي در مقياس آزمايشگاهي
فلاحي فاطمه,آيتي بيتا*,گنجي دوست حسين
* دانشکده مهندسي عمران و محيط زيست، دانشگاه تربيت مدرس، تهران
هدف از انجام اين تحقيق، پرورش سه گونه مناسب آبزي برون آ (ني، بامبو و نخل مرداب) در محيط آزمايشگاهي به روش هيدروپونيک و بررسي توانايي آنها در حذف نيترات از آب بود. به اين منظور از سه گلدان با غلظتهاي اوليه NO3[SUP]-[/SUP] / N 25 و 20 و 15 ميلي گرم در ليتر، يک گلدان حاوي کود کامل امکس و يک گلدان شاهد استفاده شد.
طي 8 ماه تحقيق، تغييرات غلظت و درصد حذف نيترات و نيز ميزان رشد، وزن تر و خشک نمونه هاي گياهي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل حاکي از قابليت بيشتر گياه ني براي حذف نيترات از آب نسبت به دو گياه ديگر بود به گونه اي که در بالاترين غلظت، ميانگين حذف نيترات در ني، بامبو و نخل مرداب به ترتيب 95، 85 و 70 درصد تعيين شد. ميان وزن خشک گياهي و راندمان حذف گونه ها رابطه مستقيمي وجود داشت و بيشترين ميزان جذب نيترات در ريشه و ريزوم گياه مشاهده شد.
حذف منگنز از محيط آبي توسط زئوليت کلينوپتيلولايت در حضور يون هاي آهن، کروم و آلومينيوم
شامحمدي شايان*,اصفهاني عادل
* گروه مهندسي آب، دانشکده کشاورزي، دانشگاه شهرکرد
هدف اصلي اين تحقيق مقايسه مقدار جذب منگنز توسط زئوليت کلينوپتيلولايت در دو حالت محلول تک عنصري و محلول ترکيبي بود. براي اين کار از زئوليت معادن سمنان با قطر ذرات 350 ميکرومتر استفاده گرديد. نتايج نشان داد که pH بهينه در هر دو حالت تک عنصري و حالت ترکيبي برابر 5 است. نتايج برازش مدل هاي لاگرگرن، هو و همکاران و اورامي بر داده هاي سينيتيک نشان داد که در هر دو حالت تک عنصري و حالت ترکيبي، مدل اورامي به ترتيب با ضريب همبستگي 99.8 و 99.9 درصد داده ها را بهتر توصيف مي نمايد.
سرعت متوسط جذب منگنز براي محلول تک عنصري و ترکيبي به ترتيب 0.0242 و 0.0146 ميلي گرم بر گرم بر دقيقه به دست آمد. همچنين مقايسه فاکتور خطا نشان داد که مدل اورامي براي هر دو حالت تک عنصري و حالت ترکيبي داراي کمترين خطا به ترتيب 0.0248 و 0.0166 بود. مقايسه مدل هاي لانگمير، فروندليچ، سيپس و رادليچ- پترسون نشان داد که مدل سيپس با ضريب تعيين 99.8 و 99.3 درصد و فاکتور خطاي 0.0055 و 0.0051 به ترتيب داده هاي سيستم تک عنصري و ترکيبي را بهتر از ساير مدل ها توصيف مي نمايد.
ظرفيت جذب منگنز در دو حالت تک عنصري و حالت ترکيبي به ترتيب 3.67 و 2.63 ميلي گرم بر گرم به دست آمد. براي اندازه گيري سطح ويژه از روش جذب متيلن بلو استفاده شد و نتايج نشان داد که سطح ويژه زئوليت 12.31 مترمربع به ازاي هر گرم است.
بررسي نقش pH در حذف سرب از محلولهاي آبي توسط قارچ موکوراينديکوس
جوانبخت وحيد*,زيلويي حميد,كريمي كيخسرو
* دانشکده مهندسي شيمي، دانشگاه صنعتي اصفهان، اصفهان
روش هاي بيولوژيکي جداسازي فلز از محلولهاي آبي تحت عنوان جذب زيستي، روشهايي ارزان و موثر در اين زمينه به شمار مي روند. در اين مقاله جذب زيستي سرب توسط قارچ موکوراينديکوس مرده و فرآوري شده با هيدروکسيدسديم، در مقادير مختلفي از pH محلول فلزي بررسي شد. pHهاي پايين ظرفيت جذب کمي را براي سرب نشان دادند و در مقادير pH بالاي 3، جذب زيستي سرب به شدت افزايش يافت و در pHبرابر 5.5، مقدار حداکثر جذب ديده شد و اين pH به عنوان مقدار بهينه انتخاب گرديد.
مقادير pH در انتهاي فرايند جذب در محلول آبي افزايش يافت. مدل شبه درجه 2 هو براي توصيف سينتيک جذب و مدل لانگمير براي تطبيق داده هاي تعادلي مورد استفاده قرار گرفتند.
* گروه مهندسي آب، دانشکده کشاورزي، دانشگاه بوعلي سينا، همدان
از آنجايي که در مناطق خشک و نيمه خشک دسترسي به منابع آب با کيفيت خوب با محدوديت همراه است، لذا بهره برداري از پساب فاضلاب براي آبياري بسيار با اهميت است. امروزه استفاده از مواد طبيعي در تصفيه آب و فاضلاب رو به افزايش است. يکي از اين مواد دانه هاي گياه مورينگا پرگرينا است. در اين تحقيق عملکرد اين ماده در مقايسه با آلوم و پلي آلومنيوم کلرايد (پک) مورد بررسي قرار گرفت. به اين منظور نمونه فاضلاب از نهري که فاضلابهاي خانگي به آن تخليه مي گردد برداشت شد و بدون هيچ پيش تصفيه مورد استفاده قرار گرفت.
نمونه هاي فاضلاب در موارد جداگانه در تماس با غلظتهاي 10 تا 120 ميلي گرم در ليتر با افزايش 10 ميلي گرمي پودر دانه هاي مورينگا پرگرينا، آلوم و پلي آلومينيوم کلرايد (5 تا 30 با افزايش 5 ميلي گرم در ليتر) در مراحل جداگانه قرار گرفت و نتايج مقايسه شد. در اين آزمايش ها تغييرات غلظت نيترات، فسفات، کدورتTDS ، هدايت الکتريکي و pH مورد بررسي قرار گرفت. عمليات اختلاط به صورت مکانيکي با دستگاه جارتست و با قابليت انتخاب دورهاي متغير انجام شد.
بررسي ها نشان داد که استفاده از آلوم و پک باعث افزايش هدايت الکتريکي شده و در مواردي افزايش باقيمانده املاح را نيز در پي داشت. همچنين آزمايش ها نشان داد که بيشترين درصد کاهش فسفات مربوط به مورينگا پرگرينا است، به طوري که 120 ميلي گرم در ليتر مورينگا پرگرينا قادر به کاهش 80 درصدي فسفات است. غلظت 110 ميلي گرم در ليتر پرگرينا بالاترين درصد کاهش نيترات را در بين مواد مورد استفاده دارا بود، به طوري که در اين غلظت، ميزان نيترات برابر 50 درصد بود.
آزمايش ها نشان داد که استفاده از پودر دانه هاي مورينگا پرگرينا باعث کاهش زمان ته نشيني مي گردد به طوري که زمان ته نشيني از 30 دقيقه به 10 دقيقه کاهش مي يابد. نتايج حاکي از آبگيري ساده از لجن حاصله از تصفيه توسط پودر پرگرينا نسبت به لجن حاصله از تصفيه توسط آلوم و پک بود.