بررسی پدیده کاویتاسیون در حوضچه آرامش با بستر زبر و پله ناگهانی

Abstract

بررسی و تحلیل فشارهای دینامیکی یکی از مباحث مهم در مطالعه مدل‌های هیدرولیکی است. از جمله مناطق مهمی که به دلیل آشفته بودن جریان و افزایش سرعت، مطالعه نوسانات دینامیکی در آنها توصیه می شود، حوضچه‌های آرامش هستند. در این تحقیق با استفاده از مدل فیزیکی به بررسی خصوصیات پرش هیدرولیکی بر پله معکوس با بستر زبر پرداخته شده است. این آزمایش‌ها در محدوده بده جریان 38 تا 230 لیتر بر ثانیه و عدد فرود 98/2 تا 81/11 انجام شدند و تغییرات فشار دینامیکی در کف حوضچه و در محور مرکزی، و دو محور دیگر که در سمت چپ و راست محور مرکزی قرار داشتند، توسط مبدل فشار برداشت شد. بررسی آماری فشارهای دینامیکی شامل محاسبه حداکثر، متوسط و حداقل فشار در یک پریود زمانی (90 ثانیه) شامل 3562 نمونه در هر پیزومتر بود. در مجموع 109 پیزومتر برای برداشت فشارهای دینامیکی استفاده شدند. نتایج نشان داد پیزومترهایی که در معرض برخورد مستقیم با جت آب قرار داشتند، دارای کمترین فشار و حتی فشارهای منفی بودند. از این‌رو اندیس کاویتاسیون به منظور بررسی وقوع کاویتاسیون برای بحرانی‎ترین پیزومترها محاسبه گردید که این اندیس همواره بیش از 78/2 می‎باشد. از این‌رو این سازه از نظر کاویتاسیون در معرض خطر قرار ندارد.