بررسی آزمایشگاهی اثر هوادهی به جت های قائم بر ابعاد حفره آبشستگی

Abstract

عموماً مطالعات پیرامون آبشستگی توسط مدل‌‌های فیزیکی انجام می‌‌شود. تحقیقات نشان داده‌است که میزان هوای ورودی به جت خروجی از سرریزها در مدل کمتر از اصل است. لذا تأثیر هوادهی بر حفره‌ی آبشستگی نیازمند مطالعه می‌‌باشد. در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی تأثیر پارامترهایی نظیر میزان اختلاط هوا و عمق‌ پایاب بر ابعاد حفره‌ی آبشستگی ناشی از جت‌‌های قائم مستغرق پرداخته شده است.حفره‌ی آبشستگی که تحت شرایط هوادهی و بدون‌هوادهی ایجاد شده، تحت شرایط هیدرولیکی یکسان از قبیل سرعت جت و عمق پایاب مورد مقایسه قرار گرفته است. پروفیل حفره‌ی آبشستگی تحت شرایط یکسان قطر ذرات مصالح بستر و عمق پایاب اساساً به عمق آبشستگی وابسته است. تحقیق حاضر نشان داد که غلظت هوا در میزان ابعاد حفره آبشستگی مؤثر است و عمق آبشستگی را کاهش می‌دهد. از بررسی روند تغییرات حداکثر عمق و طول نسبی آبشستگی و در مقابل عدد فرود پایاب ناشی از جت‌‌های قائم پیش هوادهی‌شده در حوضچه‌ی استغراق ملاحظه گردید که با افزایش غلظت هوای وارد به جت، میزان حداکثر عمق و طول نسبی حفره‌ی آبشستگی کاهش می‌‌یابد. این میزان تغییرات در ابعاد حفره‌ی آبشستگی دارای آستانه‌ی حدی می‌‌باشد. بررسی نتایج نشان می‌‌دهد که به‌ازا‌ی اعداد فرود پایاب بزرگ‌تر از 78/8 ، در صورتی‌که میزان غلظت هوای وارد به جت کوچک‌تر از 25/3 درصد باشد، تأثیری بر میزان حداکثر عمق نسبی حفره‌ی آبشستگی مشاهده نمی‌‌گردد. هم‌چنین به‌ازای عدد فرود پایاب بزرگ‌تر از 45/8 ، چنانچه میزان غلظت هوای وارد به جت کوچک‌تر از 25/3 درصد باشد اثری بر حداکثر طول نسبی حفره‌ی آبشستگی مشاهده نمی‌‌گردد.