تاثیر پارامترهای هندسی ریپ رپ بر محافظت آبشکن ها در قوس ۹۰ درجه

به دلیل وجود جریان­های ثانویه در قوس­ها، قوس بیرونی همواره در معرض تخریب و فرسایش می­باشد. روش­های متعددی جهت مقابله با فرسایش قوس بیرونی وجود دارد که یکی از ساده­ترین و در عین حال اقتصادی ترین روش­ها استفاده از آبشکن می­باشد. آبشکن به عنوان مانعی در مسیر جریان باعث افزایش تنش برشی شده و افزایش فرسایش و آبشستگی در اطراف آبشکن را به همراه خواهد داشت. مطالعات صورت گرفته در زمینه آبشکن­ها نشان می­دهد که قسمت دماغه آبشکن بیشتر از مناطق دیگر در معرض آبشستگی می­باشد. جهت پایداری دماغه در این تحقیق از ریپ رپ استفاده شده است. مطمئنا طراحی ریپ رپ با توجه به تاثیر جریان ثانویه و الگوی فرسایش در قوس با کانال مستقیم متفاوت بوده و از نتایج این تحقیق با ضریب اطمینان بیشتری جهت طراحی­های کاربردی می­توان بهره برد. پارامترهای مورد بررسی در این تحقیق شامل قطر ریپ رپ و ابعاد پوشش ریپ رپ می­باشد. بر این اساس با توجه به استانداردهای موجود محدوده فرسایش­پذیر در قوس تعیین گردید. پس از تعیین این محدوده آبشکن­ها با ابعاد مورد نظر در محدوده فرسایش­پذیر قوس قرار گرفته و ریپرپ­های مختلف با آرایش­های متفاوت در اطراف آبشکن­ها قرار گرفتند. پس از تنظیم دبی جریان، عمق به تدریج کاهش یافته تا با افزایش سرعت شرایط شکست ریپ رپ حاصل شود. با تحلیل نتایج آزمایشات، روابط و گراف­هایی ارائه گردید که می­توان از آن­ها جهت طراحی ریپ رپ در اطراف آبشکن­ها در قوس استفاده نمود. جهت بررسی کارآیی روابط ارائه شده در این تحقیق مقایسه­ای میان نتایج آزمایشگاهی و تعدادی از معادله­های ارائه شده توسط محققین مختلف صورت گرفت. نتایج این مقایسه نشان داد که کلیه روابط ارائه شده توسط محققین دیگر به­ دلیل در نظر نگرفتن جریان­های ثانویه و گردابه­های ایجاد شده در اطراف آبشکن­ها در قوس، اندازه المان های ریپ رپ را کمتر از مقادیر به دست آمده در آزمایشات محاسبه می­کنند. این مقایسه اهمیت تحقیق مورد نظر را نشان می­دهد.

کلیدواژه ها:

جریان های ثانویه ، قوس ، آبشستگی ، آبشکن ، ریپ رپ