پژوهش آب ایران

پژوهش آب ایران

تأثیر جت و زبری مثلثی بر مشخصات پرش هیدرولیکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه بیرجند
2 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند
چکیده
پرش هیدرولیکی پدیده‌ای است که در جریان‌های سطح آزاد و زمانی که در بالادست جریان فوق‌بحرانی و در پایین‌دست جریان زیر‌بحرانی وجود داشته باشد، رخ می‌دهد. در پژوهش حاضرویژگی‌های پرش هیدرولیکی با ترکیب جت مستطیلی و زبری مثلثی شکل بررسی شد است. زبری مورد استفاده دارای دو ارتفاع مختلف بود و آزمایش‌ها با سه عدد فرود و سه دبی جت متفاوت انجام شد. نتایج نشان داد که استفاده از جت در زاویه حداکثر و زاویه بی‌اثر منجر به کاهش پارامترهای هیدرولیکی نسبت به حالت بدون جت و زبری گردید در زاویه‌های حداکثر، نیروی برشی بستر افزایش یافت. در یک زاویه مشخص، برخورد جت به پرش هیدرولیکی هیچ‌گونه جا­به­جایی ایجاد نکرد که این زاویه به‌عنوان زاویه بی‌اثر تعریف شد، اما از یک زاویه مشخص به بعد، دیگر تغییری در موقعیت آن مشاهده نشد. این زاویه به‌عنوان زاویه حداکثر جابه‌جایی تعیین گردید. عمق ثانویه، طول پرش، افت نسبی انرژی و اعماق مزدوج، به ترتیب به میزان 21، 16/30، 76/25 درصد نسبت به بستر صاف بدون زبری کاهش و تنش برشی 4/13 برابر در مقایسه با حالت بدون جت و زبری افزایش یافت. این پژوهش می­تواند در طراحی سازه‌های هیدرولیکی و بهینه‌سازی کنترل انرژی در کانال‌ها مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها

1.     Dastourani, M., Roosta, Z. and Abdollahi Salmabad, Z., 2021. Investigation of the effect of jet, semi-cylindrical roughness and reverse slope on hydraulic jump. Journal of Water and Soil Conservation, 28(3), 153-171. 10.22069/jwsc.2022.19147.3458
 
2.     Dostourani, M. and Nasrabadi, M., 2011. Effect of bed roughness on hydraulic jump characteristics on an adverse slope. Journal of Water Research of Iran, 9, 91-100. [In Persian].
 
3.     Dostourani, M., Esmaeili, K. and Khodashenas, S., 2016. Investigation of the effect of rectangular jet impact angle on hydraulic jump. Journal of Water and Soil Conservation Research, 23(3), 225-239. [In Persian].
 
4.     Dostourani, M., Esmaeili, K., Bahrami, M. and Dindarloo, A., 2017. Investigation of the impact angle of the jet on hydraulic jump over a rough bed. Journal of Water and Soil Conservation Research, 24(6), 141-158. [In Persian].
 
5.     Ghanbari, I. and Sajjad, S. M., 2017. Investigating  the effect of submerged discharge at the end of the stilling basin on the characteristics of hydraulic jump on sloped surface. In: Proceedings of the International conference on Civil Engineering, Architecture and Urban Economy Development, shiraz, Iran, pp. 22-23. [In Persian].
 
6.     Ghazali, M., Samadi Boroujeni, H., Ghorbani, B. and Rahmati, A., 2012. Experimental study of velocity file along hydraulic jump over a bed with triangular roughness. Scientific Research Quarterly of Irrigation and Water Engineering, 2(8), 108-117. [In Persian].
 
7.     Salami-Asl, S., Fathi, A. and Ghameshi, M., 2018. The effect of artificial roughness shapes on hydraulic jump characteristics. Irrigation Science and Engineering, 41(2), 19-31. [In Persian].
 
8.     Samadi-Boroujeni, H., Ghazali, M., Gorbani, B. and Nafchi, R. F., 2013. Effect of triangular corrugated beds on the hydraulic jump characteristics. Canadian Journal of Civil Engineering, 40(9), 841-847. https://doi.org/10.1139/cjce-2012-0019
 
9.     Tozandehjani, M. and Kashfi Pour, S. M., 2011. Experimental study of the effect of bottom outlet discharge of diversion dam on hydraulic jump characteristics. Water and Soil Science (Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources), 16(602), 205-2015
 
10. Silvester, R., 1964. Hydraulic Jump in All Shapes or Horizontal Channels. Proceeding of the American Society of Civil Engineers. J. of Hyd. Div, 90, 23-55. https://doi.org/10.1061/JYCEAJ.0000977
 

  • تاریخ دریافت 23 آذر 1403
  • تاریخ پذیرش 03 اسفند 1403
  • تاریخ انتشار 01 آبان 1404