تاثیر بستر زبر نیم‌استوانه‌ای بر خصوصیات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش مستطیلی واگرا

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، ایران

2 استاد سازه‌های آبی گروه مهندسی آب دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز

3 کارشناسی ارشد رشته سازه‌های آبی گروه مهندسی‌آب دانشکده کشاورزی دانشگاه-تبریز

چکیده

در این تحقیق مشخصات پرش هیدرولیکی روی بستر زبر نیم­استوانه ای در حوضچه آرامش با دیواره واگرا بصورت آزمایشگاهی بررسی شد. زبری‌های نیم استوانه­ای با ابعاد 5/1 و 5/2 سانی­متری در حوضچه‌هایی با دیواره‌های واگرا با زوایای 0، 2، 4، 6 و 8 درجه و هر کدام از این حالت‌ها با 6 عدد فرود (دبی) مختلف آزمایش شده است. در مجموع 200 آزمایش در محدوده اعداد فرود 5 تا 8 انجام شد. مقدار کاهش نسبی عمق مزدوج پرش به طور متوسط برای زوایای 0، 2، 4، 6 و 8 درجه به ترتیب برابر 5/10، 7/17، 22، 26 و 2/26 درصد بدست آمد. میانگین کاهش طول نسبی پرش برای زوایای 0، 2، 4، 6 و 8 درجه با بستر زبر به­ترتیب برابر 9/47، 4/57، 9/59، 9/65 و 2/68 درصد بدست آمد و در بهترین حالت (C2.2D) کاهش طول نسبی تا 75 درصد نیز رسیده است. البته واگرایی حوضچه به تنهایی و بدون اعمال زبری نیز تاثیر بسیار زیادی بر کاهش طول نسبی پرش هیدرولیکی دارد و کاهش طول بین 37 تا 47 درصد می­باشد این کاهش با افزایش زاویه واگرایی حوضچه رابطه مستقیم دارد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Semi Cylindrical Bed on Hydraulic Jump Characteristics in Diverging Stilling Basins

نویسندگان [English]

  • Akram Abbaspour 1
  • davood Farsadizadeh 2
  • mohammad reza Abdian Rokni 3
1 Assistant Professors, Department Water Engineering, University of Tabriz., Tabriz., Iran
2 Professors, Department Water Engineering, University of Tabriz,
3 Msc of Water Engineering, University of Tabriz
چکیده [English]

In this study, the characteristics of the hydraulic jump on semi cylindrical rough bed a diverging stilling basin has investigated experimentally. The experiments have done with the walls diverging angles of 0, 2, 4, 6 and 8 degree for six different Froude numbers. Total of 200 tests were performed within the range of 5 to 8 Froude numbers. The relative depth reduction of jump for the angles of 0, 2, 4, 6 and 8 degrees have obtained 10.5, 17.7, 22, 26 and 26.2 percent respectively. The average reduction of length jump for the angles of 0, 2, 4, 6 and 8 degrees with the rough bed have obtained 47.9, 57.4, 59.9 ,65.9, and 68.2 percent respectively and in the optimal case (C2.2D) the reduction of length jump is 75 percent. The divergence of a basin without roughness effect also has influenced on reducing the relative length of jump about 37 to 47 percent and the relative length of jump are directly related to the angle of a divergence basin.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Diverging stilling basin
  • Hydraulic jump
  • Length of jump
  • Semi-cylindrical Roughness
  • Sequent depth
امید،م.ح و اسمعیلی ورکی،م 1384. مطالعـه تئـوری و آزمایشگاهی جهش هیدرولیکی واگرا در مقاطع ذوزنقه­ای شکل، مجلـه علـوم و فنـون کـشاورزی و منـابع طبیعـی دانشگاه صنعتی اصفهان. 2: 17-30.
 گرد نوشهری،ا.، امید،م.ح و کوچک­زاده،ص. 1389. اثر آستانه لبه پهن بر روی مشخصات جهش هیدرولیکی در حوضچه­های آرامش واگرا.  41. 1 : 20-31.
موحدان،م و دادمهر،ر. 1388. اثرات واگرایی ناگهانی و تدریجی مقطع مستطیلی بر مشخصات جهش هیدرولیکی. مجله آبیاری و زهکشی ایران. 3. 1. : 101-113.
Abbaspour, A., Hosseinzadeh Dalir, A., Farsadizadeh, D and Sadraddini,A.A. 2009. Effect of sinusoidal corrugated bed on hydraulic jump characteristics, Journal of Hydro-environment Research. 3: 109-117.
Ead, S.A., Rajaratnam, N. 2002. Hydraulic jump on corrugated bed, Journal of Hydraulic Engineering, ASCE 128.7: 656-663.
Esmaeili Varaki, M., Kasi, A., Farhoudi,J and Sen,D. 2014. Hydraulic jump, in a diverging channel with an adverse slope, IJST, Transactions of Civil Engineering. 38 .1: 111-121.
Gohari, A and Farhoudi,J. 2009. The characteristics of hydraulic jump on rough bed stilling basins, 33rd IAHR Congress, 9 Aug. 2009. Advances in the Fundamentals of Water Science and Engineering, Vancouver.
Hager, W.H and Bremen, R. 1989. Classical hydraulic jump; sequent depths, Journal of Hydraulic Research. 27.5: 565-585.
Kashefpur, M and Bakhtiari, M. 2009. Hydraulic jump in a gradually expanding channel with different divergence angles, 33rd IAHR Congress.  Advances in the Fundamentals of Water Science and Engineering, Vancouver.
Rajaratnam, N. 1976. Turbulent jets. Elsevier Science, Amsterdam. The Netherlands.
Safranez, K. 1927. Wechselsprung und die Energievernichtung des Wassers. Bauingenieur. 8.49: 898-905.
 Valiani, A and Caleffi, V. 2011. Linear and angular momentum conservation in hydraulic jump in diverging channels. Advance Water Resources. 34.2: 227-242.
Vischer, D.L and Hager, W.H. 1995. Energy Dissipaters, Hydraulic structure design manual IAHR. 206.
Valiani, A and Caleffi, V. 2013. Linear and angular momentum conservation for the hydraulic jump in converging channels. Journal of Hydraulic Research. 51.5: 601-607.