بررسی تاثیر همزمان واگرایی و زبری بستر بر خصوصیات پرش هیدرولیکی (مدل سازی عددی)

حوضچه های واگرا با بستر زبر نوعی از حوضچه آرامش است که موجب بهبود راندمان پرش هیدرولیکی می گردد. در این تحقیق شبیه سازی پرش بر روی بستر واگرا و با زبری مصنوعی در اعداد فرود اولیه ۳۴/۴ تا ۳۷/۹، در بستر صاف و بستر زبر با زبری به شکل نیم کره و قطر ۳، ۴ و ۵ سانتی متر  و تحت زاویه واگرایی ۷، ۱۴ و ۹۰ درجه با نرم افزار FLOW-۳D انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش زبری بستر عمق جریان کاهش پیدا می کند و بیشینه مقدار آن برای بستر زبر به قطر ۵ سانتی متر و دبی حداکثر برابر ۷۷/۱۹ درصد می باشد. همچنین نسبت اعماق در حالت بستر زبر با زبری به قطر ۵ سانتی متر به میزان حدود ۱۶ درصد نسبت به بستر صاف بیشتر می گردد. نتایج نشان می دهد با اعمال زبری بستر، نسبت (Lj/y۱) کاهش می یابد. بطوریکه با اعمال زبری به قطر ۳ سانتی متر، مقدار (Lj/y۱) نسبت به بستر صاف به طور متوسط ۶۲/۱۱ درصد کاهش یافته و اعمال زبری در بستر به قطر ۵ سانتی متر موجب افزایش مقدار افت انرژی به میزان ۵ درصد می شود. بررسی الگوی جریان نشان داد که واگرایی بستر موجب تشکیل جریان چرخشی و زبری بستر موجب افزایش مقدار و شدت آشفتگی می گردد.

کلیدواژه ها:

پرش هیدرولیکی ، مطالعه عددی ، Flow-۳D ، عمق پایاب ، افت انرژی