«یادداشت تحقیقاتی» نیمرخ طولی بی‌بعد سطح آب در جهش هیدرولیکی آزاد

Abstract

جهش هیدرولیکی یکی از سازوکارهای مهم در استهلاک انرژی اضافی جریان به شمار رفته و در فرایند تشکیل آن جریان فوق بحرانی به جریان زیربحرانی تبدیل می‌شود. به دلیل نقش عوامل هیدرولیکی این پدیده در تعیین ویژگی‌های سازه‌ای حوضچه‌های آرامش نظیر طول و ارتفاع دیوارهای جانبی آن‌ها، تخمین نیمرخ طولی سطح آب در جهش هیدرولیکی از مسائل مورد علاقه مهندسان هیدرولیک بوده، به طوری که تاکنون روابط متعددی برای محاسبه آن توسط محققان مختلف ارائه شده است. با این وجود پارامترهای مورد استفاده در روابط موجود، به لحاظ عملی قابل تعیین نبوده در نتیجه روابط ارائه شده نیز به لحاظ عملی غیرقابل استفاده بوده و در صورت استفاده دارای خطای قابل ملاحظه می‌باشند. در این تحقیق، ضمن معرفی طول پرش هیدرولیکی به صورت یک پارامتر بدون بعد و با استفاده از تعداد زیادی از داده‌های آزمایشگاهی که توسط محققان مختلف بدست آمده و منتشر شده‌اند، یک معادله ساده و کاربردی برای تخمین نیمرخ طولی جهش هیدرولیکی با متوسط خطای 08/5 درصد نسبت به مقادیر واقعی اندازه‌گیری شده، ارائه شد. هم چنین مقایسه معادله جدید با روابط موجود نشان دهنده تخمین درست‌تر نتایج در بازه وسیعی از اعداد فرود (از 0/2 تا 3/11) می‌باشد.