مقایسه آزمایشگاهی تاثیر زبری مصنوعی و شیب معکوس بستر در کنترل پرش هیدرولیکی

چکیدهمقدمه: پرش هیدرولیکی در انتهای شوت­ ها و بسیاری از سازه ­های هیدرولیکی ایجاد می گردد و در این پدیده جریان از حالت فوق بحرانی به زیر بحرانی تبدیل می­شود. وقوع پدیده پرش هیدرولیکی منجر به ایجاد افت انرژی در مجاری روباز می­گردد. افزایش میزان افت انرژی می تواند به کاهش ابعاد حوضچه آرامش و صرفه اقتصادی منجر گردد.روش­: در تحقیق حاضر به منظور بررسی پارامترهای پرش هیدرولیکی، به صورت آزمایشگاهی اثر زبری و شیب معکوس در کاهش عمق ثانویه و طول پرش هیدرولیکی، مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور اثر دو نوع زبری با شکل مثلث و لوزی در مقایسه با سطح صاف در شیب معکوس در بازه صفر تا ۰.۱ درصد و در اعداد فرود بین ۱/۴ تا ۹۹/۱۰ مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته­ ها: نتایج آزمایشات نشان داد که زبر نمودن بستر با المان های لوزی و مثلثی به ترتیب ۶/۹ و ۱/۹ درصد در کاهش عمق نسبی پرش هیدرولیکی و ۸/۴۳ و ۸/۵۲ درصد در کاهش طول نسبی پرش هیدرولیکی موثر واقع شده است. همچنین شیب معکوس فقط در کاهش طول نسبی پرش هیدرولیکی موثر بوده و در شیب ۱/۰ درصد به میزان ۲/۱۷ درصد طول نسبی پرش هیدرولیکی کاهش یافت. در نهایت بکارگیری توامان زبری و شیب معکوس در بهترین حالت در شیب ۷۵/۰ درصد و با زبری مثلثی باعث کاهش ۸/۵۶ درصد طول نسبی پرش هیدرولیکی گردید.نتیجه­ گیری: نوع زبری در افزایش میزان افت انرژی پرش هیدرولیکی موثر می باشد.تاثیر همزمان اعمال زبری بستر و ایجاد شیب معکوس می تواند میزان افت انرزی در پدیده پرش هیدرولیکی را افزایش دهد. لذا با کاربرد توامان زبری بستر و شیب معکوس می توان با ایجاد افت انرژی بیشتر، صرفه اقتصادی ایجاد نمود.

کلیدواژه ها:

پرش هیدرولیکی ، زبری ، شیب معکوس ، طول پرش هیدرولیکی ، عمق ثانویه