پژوهش آب ایران

چکیده چکیده

پرش‌هیدرولیکی پدیده‌ای است که هنگام وقوع، انرژی بسیار زیاد و مخرب جریان آب آزاد می‌شود و اثرات بسیار مخربی بر بستر رودخانه‌ها و سازه‌های هیدرولیکی از خود به جا می‌گذارد به گونه‌ای که سبب تخریب بستر و دیواره‌های مجرای انتقال جریان در محدوده وقوع پرش می‌گردد. به‌منظور کنترل و کاهش اثرات مخرب پرش‌هیدرولیکی، حوضچه‌های آرامش در سازه‌های آبی طراحی و اجرا می‌گردند. در این پژوهش 27 آزمایش در کانال آزمایشگاهی با استفاده از صفحات مستغرق با زاویه حمله 30 درجه که به منظور کنترل پرش‌هیدرولیکی در بستر کانال چسبانده شده‌اند انجام شده‌است تا با قراگیری مقابل جریان فوق‌بحرانی آب از آثار مخرب آن بکاهند. صفحات مستغرق به صورت گروه صفحات سه تایی و با دو آرایش قرارگیری متفاوت نسبت به یکدیگر، به منظور کاهش عمق ثانویه و طول نسبی پرش‌هیدرولیکی بر بستر حوضچه آرامش قرار داده‌شدند. فاصله هر یک از گروه صفحات مستغرق در این پژوهش نسبت به یکدیگر 0.2 و 0.3 متر در بازه عدد فرود اولیه(4.58،9.14) در نظر گرفته‌شد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد استفاده از صفحات مستغرق در بستر، می‌تواند موجب کاهش طول نسبی و عمق ثانویه پرش‌هیدرولیکی به ترتیب تا مقدار 15.5 و 4.9 درصد نسبت به پرش کلاسیک شود. همچنین بکارگیری صفحات مستغرق در بستر کانال موجب افزایش3.9 درصدی افت انرژی نسبت به پرش‌هیدرولیکی کلاسیک گردید.

چکیده در این پژوهش خصوصیات هیدرولیکی در شیبشکنهای قائم با پایاب متفاوت در پاییندست (شیبشکن قائم ساده،‏ شیبشکن قائم با شیب معکوس کف در پایاب و شیبشکن قائم با آستانه انتهایی) بهصورت عددی بررسی شده است. خصوصیات جریان از جمله اعماق جریان در محلهای مختلف،‏ افت انرژی،‏ پروفیل سطح آب و پروفیل سرعت،‏ توزیع فشار و تنش برشی در بستر حوضچه بهصورت عددی مدل و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. نتایج عددی در شرایط،‏ شبکه استاندارد و تابع دیواره استاندارد بهترین نتایج را برای مدلسازی k-e محاسباتی شامل 57512 گره،‏ مدل آشفته دو معادلهای جریان آب در شیبشکنها ارائه میدهد. افت انرژی در شیبشکن قائم با آستانه انتهایی بیشترین مقدار را داشته و کمترین مقدار افت انرژی مربوط به شیبشکن قائم ساده به دست آمد. خصوصیات سرعت در حوضچه،‏ تیغهی ریزشی و لغزشی جریان با خصوصیات سرعت اندازهگیری شده در این نواحی همخوانی بسیار خوبی دارد. (falling and sliding jet)‎