اثر زبری بستر بر مشخصات جهش هیدرولیکی روی شیب معکوس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

ایجاد جهش آبی در مجاری شیبدار یکی از مسائل مورد توجه محققین بوده است. در تحقیق حاضر،‏ اثر توأم زبری بستر و شیب معکوس کانال‌های مستطیلی بر مشخصات جهش هیدرولیکی به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. برای آزمایشات از یک فلوم با عرض 0.7،‏ ارتفاع 0.6 و طول 15 متر استفاده شد. آزمایشات در محدوده‌ی اعداد فرود بین 3 تا 6،‏ شیب‌های معکوس 0،‏ 0.005،‏ .01 و .02 و چهار ضریب زبری .0114،‏ .0145،‏ .0.0172 و 0.0191 صورت گرفته است. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که با افزایش شیب معکوس نسبت عمق ثانویه و طول جهش هیدرولیکی کاهش می‌یابد و افزایش زبری کف کانال به دلیل افزایش تنش برشی،‏ باعث تشدید تأثیر شیب معکوس روی طول جهش می‌شود. در توجیه این تغییرات می‌توان تأثیر مؤلفه رو به پایین نیروی وزن در روی شیب معکوس و افزایش تنش برشی در روی بستر زبر را عامل اصلی تغییرات دانست. همچنین افت انرژی جهش با افزایش شیب معکوس و ارتفاع زبری افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of roughness factor on characteristics of hydraulic jump in adverse slopes

نویسندگان [English]

  • M Dastorani
  • M. Nasrabadi
چکیده [English]

In this study, the effect of bed roughness and adverse slope on the characteristics of hydraulic jump in a rectangular channel was experimentally investigated. Experiments were conducted in a laboratory flume with a rectangular cross-section of 0.7 m wide, 0.6 m deep and 15 m long. Initial Froude numbers, adverse slope and roughness factor in the range of 3-6 were considered. Experiments were conducted in five adverse slopes in the range of 0-0.02with four different roughness factors in the range of 0.0114-0.0191. Characteristics of hydraulic jump including sequent depth ratio, length of jump and the energy dissipation were studied. The results showed that the sequent depth ratio and length of jump decrease by increasing the adverse slope and roughness factor. The main reasons for these changes are effects of the weight as a result of increasing the slope and increase in bed shear stress as a result of bed roughness. Also, results showed that the the energy loss of the hydraulic jump increaseed by increasing adverse slope and roughness factor.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydraulic jump
  • Adverse slope
  • Sluice gate
  • Roughness factor