بررسی آزمایشگاهی پرش هیدرولیکی در تنگ شدگی ناگهانی با بستر زبر

Abstract

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 5، 10 و 15 سانتی­متر و سه زبری با قطرهای متوسط0.8 ,1.28 ,2.08 D50= سانتی­متر و محدوده عدد فرود 7.5≤ FrA≤ 2.5 و انقباض نسبی 0.5 تا 0.83 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 78.35 درصد افزایش مربوط به تنگ­شدگی 15 سانتی­متر و کمترین استهلاک انرژی با 43.35 درصد افزایش مربوط به تنگ­شدگی 5 سانتی­متری می­باشد. روابط استخراج شده برای تخمین استهلاک انرژی نسبی نشان داد که نتایج آن با داده­های آزمایشگاهی مطابقت خوبی با ضریب همبستگی 0.927 و خطای جذر میانگین مربعات نرمال شده 0.2 دارند.