نظرية كنيدي لنظام القناة: المفهوم ، والقيود والتصميم
اقرأ هذه المقالة للتعرف على المفهوم والقيود وتصميم قنوات الري في نظرية نظام قناة كنيدي.
مفهوم نظرية كينيدي:
يعد نظام قناة Upper Bari Doab أحد أقدم أنظمة الري. السيد RG Kennedy ، مهندس تنفيذي في Punjab ، كان الأشخاص ذوي الإعاقة مسؤولاً عن هذا النظام في القناة في عام 1895. لم يتم تنظيف الطمي خلال فترة طويلة. لقد أدرك أن القناة قد وصلت إلى مرحلة مستقرة ، ومن ثم سارع إلى أن سرعة التدفق قد وصلت إلى مرحلة حرجة أيضًا. درس ما يقرب من 20 موقعا على مدى الوصول المستقر لهذا النظام القناة وأخيراً وضعت نظرية معروفة بعد اسمه.
يتم الاحتفاظ الرواسب في القنوات المتدفقة في تعليق فقط من قبل عناصر العمودي للدوامات المستمرة التي يمكن أن يكون دائما لوحظ خلال العرض الكامل من أي تيار، حتى الغليان بلطف إلى السطح. (السبب في إنتاج الدوامات هو خشونة السرير). من أجل الحصول على التعبير عن الطمي دعم السلطة للتيار، فإنه يمكن الافتراض بأمان أن كمية الطمي دعم يتناسب مع عرض السرير، وجميع الشروط الأخرى المتبقية نفسها.
كما يختلف مع سرعة تيار V 0 . يمكن أن يكون متناسبًا مع V 0 n-1 . من الواضح أن زيادة السرعة ، قوة الدوامات ستكون أكبر. تصبح القوة صفر عندما تكون السرعة صفرا. العامل 'n' هو بعض الفهارس.
وفقا لكينيدي ، على الرغم من أن العمق هو المتغير الثالث ، فإنه لا يمكن أن يؤثر على عدد أو قوة الدوامات.
ومن ثم يمكن التعبير عن كمية الطمي المدعومة في التيار بواسطة A - B- V 0 - V 0 n-1 .
حيث ، A بعض ثابت ؛
B هو عرض السرير من القناة. و
V 0 هي السرعة في حالة مستقرة.
كمية الطمي التي يتم نقلها تعطى بواسطة
AB V 0 n-1 x V 0 = AB V 0 n
من الضروري أن نعترف هنا أن جميع الرواسب الطمي يتم أخذها للتعليق. بالطبع ليس هناك شك في الحقيقة ، أن كمية صغيرة من الطمي أثقل حمل كحمل السرير الذي يتدحرج على طول السرير. سيختلف هذا المبلغ مباشرة كـ BV 0 بدلاً من BV 0 n .
لتشمل الطمي المتداول أيضا ، ينبغي أن تؤخذ قيمة ن أقل ، من شأنه أن يكون ، إذا تم النظر في الطم مع وقف التنفيذ وحدها.
رسم كينيدي رسومات بيانية مختلفة بين V 0 وعمق التدفق وأخيراً أعطى صيغة لحساب V 0 . الصيغة هي
V 0 = C. D n
أين
V 0 السرعة الحرجة في م / ثانية.
D هو عمق الإمداد الكامل في م ؛
و C ثابت. ذلك يعتمد على طبيعة الطمي. خشن المادة أكبر قيمة الثابت.
ن بعض الفهرس. كما يعتمد على نوع الطمي.
وبالنسبة لدولة البنجاب ، أعطى قيم C و n ، وبالتالي تكون الصيغة
V 0 = 0.546 D 0.64 ... (1)
بعد التعرف على حقيقة أن درجة الطمي تلعب أيضًا دورًا مهمًا ، قام بتعديل الصيغة (1). الشكل الجديد هو
V = 0.546 م. D 0.64 ... (2)
حيث m هي CVR أو V / V 0
بالنسبة إلى قيمة الرمل الخشنة للمتر يمكن اعتبارها 1.1 إلى 1.2. في حين أنه بالنسبة للمواد الدقيقة ، يمكن الاحتفاظ بها بين 0.8 و 0.9.
استناداً إلى نظرية كينيدي ، تم تطوير صيغ ذات طبيعة مشابهة ، V = C. D n ، في مناطق مختلفة.
حدود نظرية كينيدي:
أنا. في غياب علاقة B / D ، لا تقدم نظرية كينيدي أساسًا سهلاً لتثبيت أبعاد القناة بشكل فريد.
ثانيا. لا يتم إعطاء تعريفات مثالية لطبول الطمي وشحنة الطمي.
ثالثا. لا يتم حساب ظاهرة معقدة من الطمي النقل بالكامل ويعتبر فقط نسبة السرعة الحرجة (م) مفهوم كاف.
د. لا يوجد حكم لتحديد المنحدر الطولي تحت نطاق النظرية.
v. عن طريق استخدام صيغة Kutter القيود المتأصلة فيها تبقى قابلة للتطبيق في إجراء تصميم قناة كنيدي.
تصميم قنوات الري باستخدام نظرية كينيدي:
عندما تكون قناة الري مصممة من قبل نظرية كينيدي ، من الضروري معرفة FSD (Q) ، معامل البوغة (N) ، CVR (m) ، والمنحدر الطولي للقناة (S) ، مسبقًا.
ثم يمكن الاستفادة من استخدام قسم المعادلات الثلاثة التالية من خلال التجارب:
V = 0.546 م. د 0.64
س = AV؛ و
V = C√RS
قد يتم شرح إجراءات التصميم في الخطوات التالية:
أنا. نفترض عمق العرض الكامل المعقول ، D.
ثانيا. باستخدام المعادلة (1) اكتشف قيمة V.
ثالثا. باستخدام قيمة V هذه ، استخدم المعادلة (2).
د. بافتراض المنحدرات الجانبية ومن معرفة A و D اكتشف عرض السرير B.
v حساب R الذي هو نسبة المنطقة والمحيط المبلل.
السادس. باستخدام المعادلة (3) اكتشف قيمة السرعة الفعلية V.
عندما تكون القيمة المفترضة لـ D صحيحة ، تكون قيمة V في الخطوة (f) هي نفس القيمة V المحسوبة في الخطوة (b) ، إذا لم تكن تفترض قيمة مناسبة أخرى D وتكرر الإجراء حتى يخرج كلا قيم السرعة يكون هو نفسه.
قد يتم التعرف هنا على أنه يمكن تصميم نفس قيم Q و N و m ولكن مع قيم مختلفة من S أقسام قناة مختلفة. ومن نافل القول أن جميعهم لن يكونوا مرضيين على حد سواء. لإعطاء بعض التوجيه لتحديد منحدر معين (ب). أعطى وودز جدولاً (الجدول 9.9) على أساس الخبرة التي يعطي فيها نسب B / D مناسبة لمختلف قيم Q ، S ، N ، m. علاوة على ذلك ، من خلال اعتماد نسبة مناسبة للعمل من إجراء التجارب يمكن تجنبها.
وبالتالي عندما يتم إعطاء نسبة Q و N و m و BID باستخدام المعادلات الثلاثة المذكورة أعلاه ، ومعادلة Kennedy ، ومعادلة الاستمرارية وصيغة Chezy ، يمكن تصميم القناة بشكل فريد دون إجراء التجارب.
قد يتم شرح إجراءات التصميم في الخطوات التالية:
أنا. باستخدام المعادلة (1) التعبير عن V من حيث D فقط.
ثانيا. من نسبة BID المحددة والمنحدرات الجانبية تحسب المنطقة A من حيث العمق D فقط (إذا لم يتم إعطاء المنحدرات الجانبية ، ½: 1 كمنحدرات جانبية للمسالك الغرينية).
ثالثا. باستخدام المعادلة (2) الحصول على علاقة أخرى بين V و D فقط.
د. حل معادلتين تعطيان العلاقة بين F و D كمعادلات متزامنة وتعرفان على قيمة D.
v. حساب قيمة B من نسبة BID المعروفة.
السادس. احسب V من معادلة Kennedy (1).
السابع. باستخدام معادلة Chezy حساب قيمة S.
مشكلة:
تصميم قناة الري للبيانات التالية:
