بررسی آزمایشگاهی خصوصیات پرش هیدرولیکی در حوضچه های آرامش همگرا

Abstract

همگرایی دیواره‌های حوضچه آرامش یکی از راهکارهای بهبود پرش هیدرولیکی از نظر افزایش عمق پایاب و استهلاک انرژی در پایین-دست سرریزهای سدهای بزرگ می‌باشد. در تحقیق حاضر تشکیل پرش هیدرولیکی در حوضچه‌های آرامش همگرا به‌ازای سه هندسه متفاوت و اعداد فرود اولیه 17/3 و 46/4 مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفت. عمق‌های مزدوج و سرعت پرش در محور مرکزی حوضچه‌های آرامش همگرا اندازه‌گیری شد. علاوه بر آن، بیشینه ارتفاع امواج ضربه‌ای تولید شده در مقاطع همگرا اندازه‌گیری شد. مقادیر اندازه‌گیری شده عمق‌های مزدوج نسبی و استهلاک انرژی پرش با نتایج حاصل از روابط تحلیلی ارائه شده توسط سایر محققین مورد مقایسه قرار گرفت. میانگین خطای نسبی محاسبه پارامترهای مذکور به‌ترتیب 75/9 و 15/17 درصد بدست آمد. نتایج نشان داد که به‌ازای عدد فرود یکسان، افزایش زاویه همگرایی باعث کاهش عمق‌های مزدوج نسبی و طول پرش و افزایش استهلاک انرژی می‌شود. اما از سوی دیگر افزایش زاویه همگرایی با تشدید امواج ضربه‌ای و در نتیجه اختلال در ایجاد پرش پایدار همراه بود. به‌ازای زاویه همگرایی یکسان، اثر انحنای دیواره حوضچه نیز بررسی شد و با توجه به تأثیر ناچیز آن بر بهبود خصوصیات هیدرولیکی پرش، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی‌باشد. نتایج تحقیق حاضر برای مهندسین طراح می‌تواند بسیار مفید باشد.