کاهش ابعاد ناحیه جدایش جریان در آبگیر 90 درجه با ایجاد زبری و اختلاف تراز ورودی

Abstract

بررسی الگو و ساختار جریان در بسیاری از سازه های هیدرولیکی از جمله آبگیر‌‌ها بسیار ضروری است‌، زیرا میزان دبی جریان و رسوب ورودی به آبگیر تا حد زیادی به خصوصیات این الگو بستگی دارد. در آبگیر جانبی بخاطر وجود گرادیان فشار جانبی و نیروهای برشی و جانب مرکز، جریان ثانویه ای ایجاد شده که مکانیسم تشکیل آن شبیه جریان ثانویه در قوس‌ها می‌باشد. جداشدگی جریان در دیواره بالادست کانال آبگیر از جمله مشکلاتی است که همواره در آبگیرها وجود داشته و باعث ایجاد ناحیه‌ای با جریان گردابه ای در ورودی آبگیر می‌شود. این ناحیه عرض مؤثر جریان عبوری و راندمان آبگیری را کاهش و رسوبگذاری در دهانه آبگیر را افزایش می‌دهد. بنابراین اقداماتی جهت کاهش ابعاد ناحیه جداشدگی جریان در آبگیرها حائز اهمیت است. در این پژوهش، با تغییر زبری در دیواره ورودی آبگیر و تغییر تراز کف آبگیر، تاثیر آنها بر ناحیه‌ی جدایش جریان بررسی شده است. بدین منظور، ۴ دبی، 7 زبری و 3 اختلاف تراز متفاوت و جمعا 84 آزمایش، انجام شده است. تنها با افزایش زبری دیواره‌ی کانال آبگیر در ورودی آن، ابعاد ناحیه‌ی جدایش جریان تا 38٪ کاهش یافت. در هر زبری، با ایجاد دراپ، ضمن افزایش نسبت دبی، ابعاد ناحیه‌ی جدایش جریان کاهش یافت به‌طوری که در حالت بهینه، در زبری 0.032 و دراپ 10 سانتی‌متری ابعاد ناحیه جدایش جریان تا 41% کاهش یافته است.