بررسی آزمایشگاهی پرش هیدرولیکی در تنگ شدگی ناگهانی با بستر زبر

یکی از مهم­ترین معضلاتی که در پایین­دست سازه­های هیدرولیکی وجود دارد، انرژی مخرب جنبشی جریان است. همواره کارشناسان سعی در طراحی مناسب و کاهش اثر این نیروی مخرب در پایین­دست سازه­ های هیدرولیکی را دارند. تحقیق حاضر با هدف بررسی زبری کف مقطع تنگ­شدگی برمیزان استهلاک انرژی درجریان فوق بحرانی در کانال مستطیلی شکل انجام شد. سه نوع تنگ­ شدگی با عرض­های ۵، ۱۰ و ۱۵ سانتی­متر و سه زبری با قطرهای متوسط۰.۸ ,۱.۲۸ ,۲.۰۸  D۵۰= سانتی­متر و محدوده عدد فرود ۷.۵≤ FrA≤ ۲.۵ و انقباض نسبی ۰.۵ تا ۰.۸۳ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که با افزایش عدد فرود جریان بالادست، استهلاک انرژی نسبی بالا­دست ( ΔE/EA ) افزایش می­یابد. همچنین با بکارگیری زبری در کف هرسه مقطع تنگ­شدگی مشاهده شد که استهلاک انرژی بطور چشم­گیری افزایش یافت بطوریکه بیشترین استهلاک انرژی با ۷۸.۳۵ درصد افزایش مربوط به تنگ­شدگی ۱۵ سانتی­متر و کمترین استهلاک انرژی با ۴۳.۳۵ درصد افزایش مربوط به تنگ­شدگی ۵ سانتی­متری می­باشد. روابط استخراج شده برای تخمین استهلاک انرژی نسبی نشان داد که نتایج آن با داده­های آزمایشگاهی مطابقت خوبی با ضریب همبستگی ۰.۹۲۷ و خطای جذر میانگین مربعات نرمال شده ۰.۲ دارند.

کلیدواژه ها:

Relative energy dissipation ، Sudden contraction ، Rough bed ، Froude number ، استهلاک انرژی نسبی ، تنگ شدگی ناگهانی ، زبری کف ، عدد فرود