تأثیر بستر موج‌دار مثلثی بر مشخصات پرش هیدرولیکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 .

2 دانشگاه شهرکرد/ گروه مهندسی آب

چکیده

حوضچه­های آرامش از نوع پرش هیدرولیکی برای استهلاک انرژی جنبشی در پایین­دست سازه­های هیدرولیکی از قبیل دراپ­ها، سرریزها، شوت­ها و دریچه­ها استفاده می­شوند. در این تحقیق مشخصات پرش هیدرولیکی روی شش نوع بستر موج­دار مثلثی در فلومی با مقطع مستطیلی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهرکرد بررسی شد. فلوم دارای عرض و ارتفاع 4/0 متر و طول 12 متر بود. در مجموع 42 آزمایش در محدوده اعداد فرود اولیه 1/6 تا 1/13 انجام شد. در همه آزمایش‌ها، مشخصات اصلی پرش هیدرولیکی شامل نسبت اعماق مزدوج، طول پرش و طول غلتاب اندازه­گیری شد و پارامترهای بی­بعد هیدرولیکی به­صورت تابعی از عدد فرود تعیین شد. نتایج نشان داد که عمق پایاب و طول پرش روی بسترهای موج­دار مثلثی نسبت به بستر صاف در شرایط هیدرولیکی یکسان به ترتیب 25 و 7/54 درصد کوچکتر است. بررسی و مقایسه ضریب تنش برشی نشان داد که تنش برشی در بستر زبر به­طور متوسط 5/8 برابر بستر صاف است. نتایج این تحقیق انطباق زیادی با نتایج محققان قبلی داشت و نشان داد که از بسترهای با زبری­های مثلثی برای استهلاک انرژی پرش هیدرولیکی در حوضچه­های آرامش با کارایی بهتر می­توان استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Triangular Corrugated Bed on Hydraulic Jump Characteristics

نویسندگان [English]

  • Mahboobeh Ghazali 1
  • hossein samadi boroujeni 2
  • Behzad Ghorbani 2
  • Roohollah Fatahi 2
1 .
2 Shahrekord University Water Engineering Department
چکیده [English]

Hydraulic jump in stilling basins is used for the dissipation of excess kinetic energy downstream of hydraulic structures such as drops, spillways, chutes and gates. In the present research, the hydraulic jump characteristics were experimentally studied over six triangular corrugated beds in a flume of rectangular cross section at the Hydraulics Laboratory of the Department of Water Engineering, University of Shahrekord, Iran. The flume has the dimensions of 0.4 m wide, 0.4 m deep and 12 m long. A total number of 42 tests were carried out for a range of initial Froude numbers from 6.1 to 13.1. In all of the tests, the main characteristics of hydraulic jump including conjugate depth ratio, length of jump and length of  the roller were measured. The dimensionless hydraulic parameters were determined as a function of the Froude number. The results showed that the tailwater depth and the length of the jump on triangular corrugated beds are smaller than those of the corresponding  jump on a smooth bed. Comparison of these parameters with the same parameters in smooth bed hydraulic jump showed that the conjugate depth and the hydraulic jump length decreased by 25% and 54.7% respectively. The analysis and comparison of the shear stress coefficient showed that shear stress on corrugated bed is about 8.5 times that of smooth bed. The conclusions drawn from the research showed that there is a good agreement between the persent study results and earlier works. Consequently the triangular corrugated beds could be used to dissipate the excessive energy of the hydraulic jump in stilling basins.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydraulic jump
  • Triangular corrugated beds
  • Conjugate depth
  • Jump length