بررسی آزمایشگاهی پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش با آستانه پلکانی

Abstract

پرش هیدرولیکی جریان متغیر سریعی است که طی آن جریان فوق بحرانی به جریان زیر بحرانی تبدیل می‌شود. حوضچه‌های آرامش معمولاً در پایین دست سازه‌های نظیر شوتها و دریچه‌ها، برای کنترل پرش هیدرولیکی استفاده می‌شود. بلوکهای میانی، پله های مثبت و منفی و آستانه انتهایی تجهیزاتی هستند که معمولاً برای استقرار پرش هیدرولیکی درون حوضچه آرامش استفاده می‌شوند. در تحقیق حاضر تشکیل پرش هیدرولیکی درون نوع جدیدی از حوضچه آرامش با آستانه پلکانی مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشات درون کانالی با عرض 60 سانتی متر، ارتفاع 1 متر و طول 12 متر انجام شده است. در این آزمایشات تاثیر آستانه بر خصوصیات پرش هیدرولیکی مورد بررسی قرار گرفته است. اثر پارمترهای مهمی چون عمق پایاب، هندسه آستانه و موقعیت قرار گیری آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. پرش‌های شکل گرفته در حوضچه با آستانه پلکانی به پنج نوع A، B، B کمینه، C و C کمینه تقسیم بندی شده است که پرش‌ها در تبدیل از نوع A به B و نهایتاً C کمینه، بتدریج از حوضچه خارج می‌شوند. نتایج نشان می‌دهد با وجود اثر مثبت پله‌ای کردن آستانه شیبدار، در شرایط ثابت جریان (عمق پایاب و عدد فرود اولیه)، افزایش تعداد پله‌های آستانه از 2 به 3 اثر منفی بر حفظ پرش در قبل از آستانه (درون حوضچه) دارد. در انتهای کار با توجه به نتایج حاصله، روابطی برای محاسبه میزان خروج پرش از حوضچه ارائه گردیده است.