بررسی آزمایشگاهی اثر بستر زبر بر عمق مزدوج نسبی پرش هیدرولیکی بر روی شیب معکوس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، گروه سازه‌های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

2 دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

پرش هیدرولیکی، یکی از مهم­ترین پدیده­ها در جریان متغیر سریع است..در این پدیده، ضمن ایجاد افت انرژی زیاد، سرعت جریان به میزان قابل توجهی کاهش می­یابد. در این تحقیق پرش هیدرولیکی بر روی شکل جدیدی از بستر زبر با زبری­های به شکل نیم­استوانه با سه ارتفاع (r) و چهار فاصله (s=1D, 2D, 3D, 4D) مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع 238 آزمایش در محدوده اعداد فرود 6/4 تا 4/7 بر روی شیب افقی و دو شیب معکوس 1 و 5/1 درصد انجام گرفت. نتایج نشان داد با افزایش ارتفاع، فاصله بین زبری­ها، شیب معکوس و عدد فرود، عمق ثانویه پرش کاهش و افت انرژی و تنش برشی افزایش می­یابد. در پرش هیدرولیکی بر روی بستر زبر با زبری­های نیم استوانه­ای شکل بر روی شیب معکوس 5/1 درصد، عمق مزدوج پرش نسبت به پرش کلاسیک به طور متوسط 36 درصد کاهش یافت و ضریب تنش برشی به طور متوسط 16 برابر بستر صاف و افقی ­شد. در مجموع، نتایج نشان ­داد که بستر زبر بر روی شیب معکوس به منظور کارایی بهتر می­تواند جایگزین مناسبی در حوضچه­های آرامش باشد.
 
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Effect of Rough Bed on Sequent Depth Ratio of Hydraulic Jump on Adverse Slope

نویسندگان [English]

  • Parastoo Parsamehr 1
  • Ali Hosseinzadehdalir 2
1 Former Msc Student, Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Iran
2 Associate Professor, Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Iran
چکیده [English]

     Hydraulic jump is one of the important phenomena in rapidly varied flow. Due to this phenomenon the energy loss, the upstream flow velocity significantly decreases. In the present study, hydraulic jump on a new roughened bed -with half cylindrical shape bars with three heights (r) and four different longitudinal spacing (s=1D, 2D, 3D, 4D) were investigated. In total 238 experiments were performed for a range of Froude numbers from 4.6 to 7.4 on horizontal bed and two adverse slopes of 1 and 1.5 %. The results showed that the sequent depth decreases and energy loss and bed shear stress increases as the height, spacing of the rough bars, adverse slope and Froude number increased. In hydraulic jump on adverse slope of 1.5% and rough bed with half cylindrical roughness, sequent depth 36% decreases and the bed shear stress coefficient is 16 times of its corresponding values on smooth and horizontal bed. Some empirical relations for sequent depth ratio, relative energy loss and bed shear stress coefficient were introduced. Totally, the results obtained show that, rough bed with adverse slopes may be used to achieve better performance in stilling basins.
 
 
 


کلیدواژه‌ها [English]

  • Energy Loss
  • Rough bed
  • Hydraulic jump
  • Stilling basin
  • Sequent depth ratio
  • Froude Number