توسعه معادلات تئوری صریح برای برآورد نسبت عمق ثانویه جهش هیدرولیکی بر روی شیب معکوس

نویسندگان

چکیده

حوضچه‌های آرامش یکی از سازه‌های متداول برای استهلاک انرژی جریآن‌های پرسرعت هستند. از میان انواع حوضچه‌های آرامش،‏ حوضچه‌های با شیب کف معکوس به‌دلیل عملکرد هیدرولیکی مناسب‌تر از نظر پارامترهای جهش،‏ جایگزین مناسبی برای حوضچه‌های کلاسیک هستند. از آنجا که در جهش هیدرولیکی بر روی شیب معکوس وزن توده جهش به‌عنوان یک نیروی مؤثر در برآیند نیروهای وارد بر حجم کنترل آن وارد می‌شود،‏ برای برآورد دقیق آن نیاز به در نظر گرفتن معادله ریاضی برای نیمرخ جهش و همچنین طول واقعی آن است. از این‌رو یافتن راه‌کاری که بتواند ضمن در نظر گرفتن نیمرخ واقعی برای جهش،‏ طول جهش هیدرولیکی را به‌عنوان یک مجهول از معادله نهایی نسبت عمق ثانویه تئوری حذف کند،‏ ارزشمند خواهد بود. در این پژوهش،‏ با در نظر گرفتن نیمرخ‌های خطی،‏ ربع بیضی و سهموی،‏ رابطه‌های صریح برای برآورد نسبت عمق ثانویه جهش هیدرولیکی روی شیب معکوس استخراج شد. مقایسه‌های انجام شده با داده‌های حاصل از اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی نشان داد که معادله تئوری با فرض نیمرخ سهموی و خطی دارای خطای کمتری نسبت به نیمرخ ربع بیضی در برآورد نسبت عمق ثانویه است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Developing explicit theoretical equations to estimate the sequent depth of hydraulic jump on adverse slope

نویسندگان [English]

  • Dr M. Esmaeili varak
  • Amir Kasi
  • Javad Farhoudi
چکیده [English]

Stilling basins are one of the common structures for dissipating the kinetic energy in high speed flows. Among all types of stilling basins, the basins with the inverse slope of the bottom, because of its appropriate performance regarding the hydraulic jump’s parameters, are suitable alternatives for classic stilling basins. Since the weight of the hydraulic jump on the reverse slope affected the resultant forces on the volume control, extracting the mathematical equation for the profile of hydraulic jump and the actual length is necessary for accurate estimating of this component. Therefore, it would be worthwhile to find a solution that could consider an actual profile for the hydraulic jump and also remove the length of jump as an unknown from final equation. In this research, the linear, quarter-elliptic and parabolic profiles were considered to extract explicit equations for estimating the sequent depth of hydraulic jump on adverse slope. Comparing the results of extracted equations with experimental data showed that the theoretical equations based on the parabolic and linear profiles had lower error than the elliptic profile in estimating the sequent depth of hydraulic jump.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Jump profile-Sequent depth-Hydraulic jump-Sensitivity analysis.-Adverse slope-