برآورد مشخصات جهش هیدرولیکی واگرا در مقاطع مستطیلی و ذوزنقه‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

حوضچه‌های آرامش واگرا با مقاطع مستطیلی و ذوزنقه‌ای،‏ به دلیل عدم نیاز به استفاده از سازه تبدیل در ابتدا و انتهای آنها و نیز عملکرد هیدرولیکی مناسب‌تر از نظر نسبت عمق ثانویه و افت نسبی انرژی،‏ جایگزین‌های مناسبی برای حوضچه‌های کلاسیک می‌باشند. در پژوهش حاضر،‏ به منظور تسهیل در طراحی اینگونه حوضچه‌ها،‏ با تجزیه و تحلیل آماری،‏ معادلاتی برای برآورد نسبت عمق ثانویه و طول نسبی جهش ارائه شده است. برای رسیدن به مدل‌های رگرسیونی با دقت مطلوب،‏ پارامترهای بی‌بعد موثر با استفاده از تحلیل ابعادی استخراج و با بکارگیری آنها 5 مدل رگرسیونی برای برآورد نسبت عمق ثانویه و طول نسبی جهش واگرا در مقاطع ذوزنقه‌ای و 5 مدل رگرسیونی برای مقطع مستطیلی استخراج شد. سپس بر اساس آماره‌های R2،‏ EF و RMSE ،‏ مناسب‌ترین مدل برای برآورد نسبت عمق ثانویه در مقطع مستطیلی مدلی با 989‎/0 R2=،‏ 9895‎/0 EF= و 21264‎/0‌RMSE= و برای طول نسبی جهش با 951‎/0 R2=،‏ 9528‎/0 EF= و 001949‎/0‌RMSE= انتخاب گردید. مناسب‌ترین مدل برای برآورد نسبت عمق ثانویه در مقطع ذوزنقه‌ای مدلی با 964‎/0 R2=،‏ 9654‎/0 EF= و 318‎/0 RMSE= و برای برآورد طول نسبی جهش مدلی با 951‎/0 R2=،‏ 9505‎/0 EF= و 159‎/3RMSE= بدست آمد. ارزیابی مدل های ارایه شده با نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد این مدلها قادرند با دقت قابل قبولی نسبت عمق ثانویه و طول جهش هیدرولیکی واگرا را برآورد نمایند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Prediction of gradually diverging hydraulic jump characteristics

نویسندگان [English]

  • Dr M. Esmaeili varak
  • M. Omid
چکیده [English]

In this study, regression equations were derived for estimation of sequent depth ratio and relative jump length in gradually expanding stilling basin with trapezoidal and rectangular cross sections. Non-dimensional parameters were derived from the effective parameters in hydraulic jump using Buckingham ?-theorem. Finally, 5 arrangements of parameter for estimation of sequent depth ratio and relative length of jump in trapezoidal stilling basin and 5 arrangements for the estimation of sequent depth ratio and relative jump length in rectangular basin were generated. The best equations for the sequent depth ratio and jump length were selected by comparison between the models, using R2 and RMSE. The best equations to estimate the sequent depth ratio and relative jump length in gradually expanding stilling basin with rectangular section were found with R2=0.989, EF=0.9895, ‌RMSE=0.21264 and R2=0.951, EF=0.9528, ‌RMSE=0.001949 respectively. By the same way, the best equations for estimation of the sequent depth ratio and relative jump length in gradually expanding hydraulic jump with trapezoidal section were found with R2=0.964, EF=0.9654, RMSE=0.318 and R2=0.951, EF=0.9505, ‌RMSE=3.159 respectively. Evaluation of the models with the experimental data shows that the models can fairly predict the characteristics of expanding hydraulic jump in rectangular and trapezoidal cross sections.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Regression Model
  • Diverging Hydraulic Jump
  • Stilling Basin
  • Trapezoidal Stilling Basin