کاربرد نانو ولاستونیت در بهبود مقاومت بستر اطراف لوله ها در برابر آبشستگی موضعی: بررسی آزمایشگاهی

چکیده مقاله

آبشستگی موضعی اطراف خطوط لوله مستقر بر بستر رودخانه ها از مهم ترین چالش های مهندسی هیدرولیک به شمار می رود که می تواند ایمنی و پایداری سامانه های انتقال سیال را تحت تاثیر قرار دهد در این پژوهش، به منظور بررسی کارایی نانومواد در کنترل این پدیده، مجموعه ای از آزمایش های فلومی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه مراغه اجرا گردید بستر آزمایش با ابعاد مشخص و رسوب غیریکنواخت با قطر متوسط ذرات D۵۰=۰ ۷۸ mm آماده شد و لوله ای به قطر ۹ سانتی متر در مرکز آن قرار گرفت آزمایش ها در دو حالت، شامل بستر شاهد فاقد افزودنی و بستر اصلاح شده با ۳/۰ درصد وزنی نانوماده ولاستونیت CaSiO₃ و در دبی های ۱۵ و ۲۰ لیتر بر ثانیه انجام پذیرفت نتایج نشان داد که استفاده از نانو ولاستونیت باعث کاهش معنادار عمق نهایی آبشستگی نسبت به حالت شاهد شد، به طوری که این کاهش در شرایط مختلف به طور میانگین بین ۷ تا ۱۰ درصد متغیر بود تحلیل پروفیل های طولی آبشستگی بیانگر آن است که حضور نانومواد با افزایش چسبندگی بین ذره ای، ارتقای مقاومت برشی بستر، و تضعیف گردابه های نعل اسبی و جریان های برخاستی، از گسترش فرسایش جلوگیری کرده و الگوی رسوب گذاری یکنواخت تری ایجاد نموده است افزون بر این، نتایج حاکی از آن است که بستر در حضور نانومواد با سرعت بیشتری به شرایط تعادل رسیده است در مجموع، یافته های این تحقیق نشان می دهد که نانوماده ولاستونیت می تواند به عنوان رویکردی موثر، پایدار و زیست سازگار در مدیریت و کنترل آبشستگی موضعی خطوط لوله در محیط های رودخانه ای و دریایی مورد استفاده قرار گیرد

کلیدواژه‌ها

نویسندگان

مهدی ماجدی اصل

هیئت علمی دانشگاه مراغه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

آرش فرجی

دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

توحید امیدپور علویان

دانشجوی دکتری، مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

محمدحسین جهان پیما

هیئت علمی دانشگاه مراغه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

مهدی رضایی

هیئت علمی دانشگاه مراغه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

ماجدی اصل، مهدی و فرجی، آرش و امیدپور علویان، توحید و جهان پیما، محمدحسین و رضایی، مهدی،1404،کاربرد نانو ولاستونیت در بهبود مقاومت بستر اطراف لوله ها در برابر آبشستگی موضعی: بررسی آزمایشگاهی،اولین همایش ملی حکمرانی، مدیریت و برنامه ریزی شهری،مراغه

ارائه‌شده در

مجموعه مقالات اولین همایش ملی حکمرانی، مدیریت و برنامه ریزی شهری28 آبان 1404 · مراغه