یادداشت تحقیقاتی نیمرخ طولی بی بعد سطح آب در جهش هیدرولیکی آزاد

جهش هیدرولیکی یکی از سازوکارهای مهم در استهلاک انرژی اضافی جریان به شمار رفته و در فرایند تشکیل آن جریان فوق بحرانی به جریان زیربحرانی تبدیل می شود. به دلیل نقش عوامل هیدرولیکی این پدیده در تعیین ویژگی های سازه ای حوضچه های آرامش نظیر طول و ارتفاع دیوارهای جانبی آن ها، تخمین نیمرخ طولی سطح آب در جهش هیدرولیکی از مسائل مورد علاقه مهندسان هیدرولیک بوده، به طوری که تاکنون روابط متعددی برای محاسبه آن توسط محققان مختلف ارائه شده است. با این وجود پارامترهای مورد استفاده در روابط موجود، به لحاظ عملی قابل تعیین نبوده در نتیجه روابط ارائه شده نیز به لحاظ عملی غیرقابل استفاده بوده و در صورت استفاده دارای خطای قابل ملاحظه می باشند. در این تحقیق، ضمن معرفی طول پرش هیدرولیکی به صورت یک پارامتر بدون بعد و با استفاده از تعداد زیادی از داده های آزمایشگاهی که توسط محققان مختلف بدست آمده و منتشر شده اند، یک معادله ساده و کاربردی برای تخمین نیمرخ طولی جهش هیدرولیکی با متوسط خطای 08/5 درصد نسبت به مقادیر واقعی اندازه گیری شده، ارائه شد. هم چنین مقایسه معادله جدید با روابط موجود نشان دهنده تخمین درست تر نتایج در بازه وسیعی از اعداد فرود (از 0/2 تا 3/11) می باشد.

کلیدواژه ها:

حوضچه آرامش ، نیمرخ طولی جهش هیدرولیکی ، استهلاک انرژی ، جریان فوق بحرانی