Kennedy kanalo sistemos teorija: koncepcija, apribojimai ir dizainas

Skaitykite šį straipsnį, kad sužinotumėte apie drėkinimo kanalų koncepciją, apribojimus ir dizainą Kennedy kanalo sistemos teorija.

Kenedžio teorijos samprata:

Bari Doab kanalo sistema yra viena seniausių drėkinimo sistemų. 1895 m. Pandžabo PGG vykdomasis inžinierius RG Kennedy buvo atsakingas už šią kanalų sistemą. Ilgą laiką kanalas nebuvo išvalytas. Jis pripažino, kad kanalas pasiekė stabilią stadiją, todėl jis teigė, kad srauto greitis taip pat pasiekė kritinį etapą. Jis studijavo beveik 20 svetainių apie stabilų šio kanalo sistemos pasiekimą ir pagaliau sukūrė teoriją, kuri yra žinoma po jo vardo.

Nuosėdos tekančiuose kanaluose yra laikomos sustabdytomis tik vertikaliomis pastoviosios dalies dalimis, kurios visada gali būti stebimos per visą bet kurio srauto plotį, švelniai virinant į paviršių. (Šakų gamybos priežastis yra lovos šiurkštumas). Norint gauti srauto dumblo atraminės galios išraišką, galima patikimai daryti prielaidą, kad atraminio dumblo kiekis yra proporcingas lovos plotiui, visos kitos sąlygos lieka tos pačios.

Jis taip pat kinta pagal srauto V ₀ greitį. Jis gali būti proporcingas V ₀ ^n-1 . Akivaizdu, kad didesnis greitis, sūkurių jėga bus didesnė. Jėga tampa lygi nuliui, kai greitis yra nulis. Faktorius „n“ yra tam tikras indeksas.

Kennedy teigimu, nors gylis yra trečiasis kintamasis, jis negalėjo paveikti nei ašmenų skaičiaus, nei jėgos.

Taigi upelyje esantis dumblo kiekis gali būti išreikštas A - B - V ₀ - V ₀ ^{n - 1} .

Kur A yra pastovus;

B - kanalo plotis; ir

V ₀ yra stabilios būsenos greitis.

Pernešamo dumblo kiekį nurodo

AB V ₀ ^n-1 x V ₀ = AB V ₀ ⁿ

Čia būtina pripažinti, kad visos dumblo nuosėdos yra suspenduotos. Žinoma, nėra abejonių dėl to, kad nedidelis sunkių dumblo kiekis yra nešiojamas kaip lova, kuri sukasi palei lovą. Šis kiekis tiesiogiai kinta kaip BV _0, o ne BV ₀ ⁿ .

Kad būtų įtraukta ir valcavimo dumblas, n vertė turėtų būti mažesnė, nei būtų, jei būtų atsižvelgta tik į suspenduotą dumblą.

Kennedy sudarė įvairias diagramas tarp V ₀ ir srauto gylį ir pagaliau davė formulę V ₀ apskaičiuoti. Formulė yra

V ₀ = C. D ⁿ

Kur

V ₀ yra kritinis greitis (m / s);

D yra pilnas tiekimo gylis m;

ir C yra pastovus. Tai priklauso nuo dumblo pobūdžio. Šiurkštesnė medžiaga didesnė už konstanta vertę.

n yra tam tikras indeksas. Tai taip pat priklauso nuo dumblo tipo.

Pendžabo valstijai jis davė C ir n reikšmes, todėl formulė yra

V ₀ = 0, 546 D ^{0, 64} … (1)

Pripažindamas, kad dumblo rūšis taip pat vaidina svarbų vaidmenį, jis pakeitė formulę (1). Naujoji forma yra

V = 0, 546 m. D ^{0, 64} … .. (2)

Kur m yra CVR arba V / V ₀

Dėl šiurkščios smėlio vertės m gali būti laikoma nuo 1.1 iki 1.2. Kadangi smulkesnė medžiaga gali būti laikoma nuo 0, 8 iki 0, 9.

Remiantis Kennedy teorija, panašaus pobūdžio formulės V = C. D ⁿ buvo išplėstos įvairiuose regionuose.

Kennedy teorijos apribojimai:

i. Nesant B / D santykio, Kennedy teorija nesuteikia paprasto pagrindo kanalų matmenims vienareikšmiškai nustatyti.

ii. Netinkamai apibrėžtos dumblo ir dumblo savybės.

iii. Kompleksinis dumblo transportavimo reiškinys nėra pilnai apskaitytas ir tik kritinio greičio santykis (m) yra laikomas pakankamu.

iv. Nėra jokios nuostatos, leidžiančios nuspręsti išilginio nuolydžio pagal teoriją.

v. Naudojant Kutter formulę, būdingi Kennedy kanalo projektavimo procedūrai taikomi apribojimai.

Drėkinimo kanalų projektavimas naudojant Kennedy teoriją:

Kai Kennedy teorija turi būti suprojektuotas drėkinimo kanalas, būtina iš anksto žinoti FSD (Q), rugumo koeficientą (N), CVR (m) ir išilginį kanalo (S) nuolydį.

Tada pasinaudojant trimis lygčių sekcijomis galima atlikti bandymus:

V = 0, 546 m. D ^{0, 64}

Q = AV; ir

V = C√RS

Projektavimo procedūra gali būti aprašyta šiais veiksmais:

i. Priimkite pagrįstą pilną tiekimo gylį, D.

ii. Naudojant (1) lygtį sužinosite V. vertę.

iii. Su šia V verte, naudodami lygtį (2), sužinokite A.

iv. Darant prielaidą, kad šoniniai šlaitai ir žinios apie A ir D, išsiaiškins lovos plotį B.

v. Apskaičiuokite R, kuris yra ploto ir sudrėkinto perimetro santykis.

vi. Naudojant lygtį (3), nustatykite faktinio greičio V. reikšmę.

Kai prielaida D vertė yra teisinga, V fazės (f) vertė bus tokia pati, kaip ir apskaičiuota (b) pakopoje, jei neprisiima kitos tinkamos D vertės ir pakartokite procedūrą, kol abi greičio reikšmės pasirodys būti tas pats.

Čia gali būti pripažinta, kad toms pačioms Q, N ir m reikšmėms, bet skirtingoms S reikšmėms, gali būti sukurtos įvairios kanalų sekcijos. Be to, nereikia paminėti, kad visi jie nebūtų vienodai patenkinami. Norint pateikti tam tikrus nurodymus, kaip nustatyti tam tikrą nuolydį (b). Woods pateikė lentelę (9.9 lentelė), remdamasi patirtimi, kurioje jis pateikia tinkamus B / D santykius įvairioms Q, S, N, m reikšmėms. Be to, priimant tinkamą BID santykį galima išvengti bandymų atlikimo.

Taigi, kai Q, N, m ir BID santykis pateikiamas naudojant pirmiau nurodytas tris formules: Kennedy lygtis, tęstinumo lygtis ir Chezy formulė, kanalas gali būti suprojektuotas unikaliai be bandymų.

Projektavimo procedūra gali būti aprašyta šiais veiksmais:

i. Naudojant lygtį (1), išreikšti V išreikšti tik D.

ii. Iš pateikto BID koeficiento ir šoninių šlaitų apskaičiuokite A plotą tik pagal D gylį (jei šoniniai šlaitai nenurodomi, ½: 1 kaip šoniniai šlaitai aluvialiniam traktui).

iii. Naudojant lygtį (2), gaunamas tik vienas santykis tarp V ir D.

iv. Išsiaiškinkite dvi lygtis, suteikiančias santykį tarp F ir D, kaip lygiagrečios lygtys, ir išsiaiškinkite D. reikšmę.

v. Apskaičiuokite B žinomą BID koeficientą.

vi. Apskaičiuokite V iš Kennedy lygties (1).

vii. Naudojant Chezy lygtį apskaičiuoti S.