بررسی آزمایشگاهی اثر جت مستغرق بر خصوصیات پرش هیدرولیکی نامتقارن در بستر سینوسی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی آب و محیط زیست دانشگاه شهید چمران اهواز

2 دانشیار گروه سازه‌های آبی دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز.

3 استادیار گروه سازه های آبی، دانشکده مهندسی آب و محیط زیست دانشگاه شهید چمران اهواز

4 دانشکده مهندسی عمران، محیط زیست و معماری، دانشگاه لاکویلا، لاکویلا، ایتالیا

چکیده

حوضچه‌های آرامش، سازه‌های اتلاف انرژی می‌باشند که همواره جریان را از حالت فوق‌بحرانی به زیربحرانی تغییر می‌دهد. نوسانات فشار منفی موجب آسیب‌رسانی قابل‌توجه در محل حوضچه می‌شود. تزریق جت مستغرق تاثیر فشار منفی موجود در جریان فوق‌بحرانی را تقریبا از بین‌برده و سبب کاهش تلاطم و سرعت جریان در پایین‌دست می‌شود. این پژوهش با هدف بررسی اثر توام سیستم جت مستغرق چندگانه و زبری موج‌دار پیوسته بر کنترل پرش هیدرولیکی در مقاطع واگرای ناگهانی انجام شد. بدین منظور، آزمایش‌ها در یک آبراهه آزمایشگاهی با 3 ترکیب بستر موج‌دار پیوسته و تزریق سیستم جت مستغرق انجام شدند. نتایج نشان داد پرش هیدرولیکی با 3 دبی تزریق جت مستغرق و در محدوده اعداد فرود ورودی 6 الی 11، شدت نوسان و تغییر سطح جریان را در محدوده پس از واگرایی مقطع کاهش می‌دهد. همچنین موجب افزایش اتلاف انرژی می‌شود. میزان استهلاک انرژی برای جت‌های افقی مستغرق تقریبا به‌طور میانگین 20 الی 25 درصد بیشتر از مقدار نظیر آن در پرش کلاسیک و گسسته می‌باشد که به‌ترتیب طول پرش، طول غلتاب و اعماق مزدوج در فرود 6، 50 درصد، 44درصد و 63 درصد کاهش داشتند و نشان از تاثیر مثبت این سیستم بر پایداری جریان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental investigation of the effect of submerged jet on hydraulic asymmetrical jump characteristics in corrugated bed

نویسندگان [English]

  • Fathollah Davari Dehkordi 1
  • Javad Ahadiyan 2
  • Seyed Mohsen Sajadi 3
  • Anna Rita Scorzini 4
  • Mario Di Bacco 4
1 Department of Hydraulics Structures, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Water Engineering and Environment Faculty, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
3 Department of Hydraulics Structures, Faculty of Water and Environmental Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
4 Department of Civil, Environmental and Architectural Engineering, University of L’Aquila, L’Aquila, Italy
چکیده [English]

Hydraulic jump is a phenomenon in which the flow changes from a supercritical state to a subcritical state. As a result of the phenomenon of hydraulic jump, the flow depth is significantly increased in a relatively short way and according to its increasing, the flow speed and energy is reduced. Dropping down the energy of the flow before to transfer downstream is a solution to prevent possible damages to the canal bed and downstream structures. The formation of hydraulic jump was done on rough beds with different shapes such as triangular, cubic, rectangular and trapezoidal and sinusoidal beds and the results showed that the rough bed had a significant effect in reducing the length of hydraulic jump. The purpose of this study is to investigate the effect of the counterflow jet and bed roughness on the energy dissipation of the structure. Certainly, increasing the energy loss of the structure is affected the downstream hydraulic jump conditions and the length of the stilling basin. The results obtained from the present research showed that the combination of bed roughness and submerged jets as an energy dissipation system significantly improve the flow pattern and the primary characteristics of the hydraulic jump.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydraulic jump
  • Asymmetric jump
  • Energy dissipation
  • Hydraulic jump length and Corrugated bed

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 22 آذر 1402
  • تاریخ دریافت: 28 تیر 1402
  • تاریخ بازنگری: 21 آذر 1402
  • تاریخ پذیرش: 22 آذر 1402
  • تاریخ انتشار: 22 آذر 1402