تاثیر صفحات مستغرق بر بهبود مشخصات پرش هیدرولیکی و بررسی نقش زاویه برخورد

یکی از روش های بهبود مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش، استفاده از زبری های طبیعی و مصنوعی است. اخیرا به دلیل مزایای صفحات مستغرق در مقایسه با سایر زبری های مصنوعی غیر ممتد از جمله تعداد کمتر این صفحات و قابلیت طراحی هندسه و چیدمان آنها، رویکرد بیشتری شده است. در این مقاله تاثیر صفحات مستغرق با سه زاویه برخورد °۴۵، °۷۵ و °۹۰ بر بهبود مشخصات پرش هیدرولیکی بررسی شده و اثر آن بر پارامترهایی نظیر نسبت اعماق مزدوج، طول نسبی، میزان اتلاف انرژی و ضریب نیروی برشی بستر ارزیابی شده است. نتایج این پژوهش نشان داد، میانگین تاثیر صفحات مستغرق بر کاهش نسبت اعماق مزدوج، طول پرش و طول غلتاب در مقایسه با حالت کلاسیک به ترتیب برابر ۹/۴، ۲۴/۶ و ۲۸/۴ درصد بوده و میانگین افزایش افت نسبی انرژی ۵/۵ درصد بوده که بیشینه افت نسبی انرژی در زاویه برخورد ۹۰ درجه صفحات مستغرق با مقدار ۶/۵ درصد است. با درنظرگرفتن این نتایج و سایر شرایط نظیر سهولت ساخت و به کارگیری، تثبیت و کاهش هزینه های اقتصادی از میان انتخاب های موجود صفحات مستغرق، زاویه برخورد °۷۵ گزینه مناسبی برای طراحی بهینه حوضچه آرامش است.

کلیدواژه ها:

Hydraulic jump ، Stilling basin ، Submerged vanes ، Angle of attack ، Conjugated depths ratio ، Jump length ، Energy loss ، پرش هیدرولیکی ، حوضچه آرامش ، صفحات مستغرق ، زاویه برخورد ، نسبت اعماق مزدوج ، طول پرش ، افت انرژی