پژوهش آب ایران

پژوهش آب ایران

بررسی نیروی برشی، لایه مرزی و پدیده کاویتاسیون در حوضچه آرامش واگرای ناگهانی با بستر زبر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد مهندسی سازه‌های آبی، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان
2 استاد گروه مهندسی آب، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان
چکیده
پرش‌ هیدرولیکی از نوع جریان‌های متغیر سریع است که در فاصلة کوتاهی، جریان از حالت فوق ‌بحرانی به زیربحرانی تغییر می‌کند. در سال‌های اخیر مشخص شده است ایجاد واگرایی، حضور زبری یا ایجاد شیب در کف حوضچة آرامش، در کاهش ابعاد پرش، مؤثر و از نظر اقتصادی نیز به‌صرفه است. در این پژوهش، تأثیر واگرایی ناگهانی بر مشخصات پرش ‌هیدرولیکی در حضور زبری سنگ‌ریزه‌ای در کانال مستطیلی به طول 8، عرض 0.4 و ارتفاع 0.6 متر بررسی شد. ییی. نسبت واگرایی در این مطالعه در محدودة  و زبری ‌نسبی در محدودة  بود. اعداد فرود در محدودة 4.9 تا 9.5 و دبی 30تا 50 لیتر بر ثانیه انجام شد. ضخامت لایة مرزی بی‌بعد ( ) در حالت بستر واگرا و زبر، 0.51 محاسبه شد که در مقایسه با مقدار  0.16 برای بستر صاف، قابل ملاحظه بود. در صورتی که از هر دو متغیر زبری و واگرایی ناگهانی استفاده شود، مقدار ضریب نیروی برشی در بهترین حالت (در نسبت واگرایی 2 و اندازة زبری 2.2 سانتی‌متر) به‌طور میانگین، 14.7 برابر ضریب نیروی برشی در پرش کلاسیک است. نوسانات آب و تغییرات فشار توسط پیزومترهای نصب‌شدة کف حوضچة ‌آرامش اندازه‌گیری شد. ییی نتایج، نبود کاویتاسیون در این آزمایش‌ها را نشان داد.
کلیدواژه‌ها

  • تاریخ دریافت 16 آذر 1398
  • تاریخ بازنگری 05 آبان 1399
  • تاریخ پذیرش 22 اسفند 1399
  • تاریخ انتشار 01 تیر 1400