مطالعه آزمایشگاهی اثر تمایل بلوک ها بر مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش usbr iii

Authors

زهرا اشکو

احمد احمدی

امیراحمد دهقانی

abstract

سابقه و هدف: یکی از روش های متداول برای استهلاک انرژی جنبشی جریان در پایین دست سازه های آبی در حوضچه-های آرامش پرش هیدرولیکی می باشد. پارامترهایی چون طول پرش، نسبت عمق ثانویه به عمق اولیه و میزان افت انرژی از جمله پارامترهای مهمی هستند که بر اقتصادی کردن سازه حوضچه آرامش تاثیر فراوانی دارند. از نظر تاریخی، نخستین بار پرش هیدرولیکی توسط بیدون در سال 1818 مورد بررسی قرار گرفت. از آن زمان تاکنون، محققین زیادی با به کارگیری زبری های مکعبی، لوزی و ذوزنقه ای شکل، بلوک های دارای انحنا در وجه بالادست و بلوک های بدون انحنا، بستر موجدار سینوسی، نوارهایی با مقطع ذوزنقه ای، دیوارهای ممتد و زبری های نواری مستطیلی خصوصیات این پدیده را مطالعه کرده اند.. با وجود این، علیرغم گذشت دو قرن از شروع مطالعات در مورد پرش هیدرولیکی، هنوز مسائل ناشناخته ای در مورد آن وجود دارد که محققین را برای ادامه پژوهش ترغیب می نماید. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر تغییر زاویه بلوک های میانی در حوضچه آرامش ιιι usbr بر مشخصه های پرش است.مواد و روش ها: آزمایشهای این تحقیق در کانال آزمایشگاهی با دیواره های شفاف و بستر صاف با مقطع مستطیلی به عرض یک متر، عمق 85 سانتمیتر و طول 15 متر صورت گرفت. مدل شامل مخزن تامین آب، دریچه کشویی لبه تیز با بازشدگی ثابت 3 سانتی متر و یک دریچه پروانه ای در انتهای پایین دست کانال برای تنظیم عمق پایاب و فلومتر برای اندزه گیری دبی جریان است. بخشی از ابتدای کانال که بلافاصله بعد از دریچه مخزن قرار دارد، به عنوان حوضچه آرامش در نظر گرفته شده، سپس بلوک های میانی و آبپایه انتهایی بر مبنای ابعاد استاندارد حوضچه آرامش ιιι usbr داخل کانال نصب گردید. در این مطالعه بلوک های میانی در دو وضعیت واگرا و همگرا نسبت به محور مرکزی کانال قرار داده شد و در هر وضعیت 8 زاویه استقرار 10،20،30،40،50،60،70،80 درجه برای بلوک ها در نظر گرفته شد. پس از برقراری دبی مورد نظر، دریچه ی انتهایی فلوم برای تشکیل پرش غیرمستغرق با پنجه ی قرارگرفته در ابتدای فلوم در زیر دریچه ی بالادست تنظیم گردید و مقادیر دبی جریان، طول پرش، عمق آب اولیه و ثانویه پرش اندازه گیری و عکسبرداری متوالی از پروفیل پرش انجام شد. دامنه تغییرات مقادیر دبی و عدد فرود از 39 الی 7/81 و 44/4 الی 56/8 بود. در مجموع 180 آزمایش برای پرش های کلاسیک، تیپ سه استاندارد و وضعیت های واگرا و همگرا انجام شد.یافته ها: در وضعیت همگرا با افزایش زاویه استقرار بلوک ها تا 30 درجه، طول پرش به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش می-یابد و با افزایش بیشتر زاویه بلوک ها، جبهه ی پرش از دیواره های قائم کانال جدا شده و به سمت خط مرکزی کانال منحرف شده و نهایتاً طول پرش افزایش می یابد.نتیجه گیری: نتایج نشان می دهند که افزایش زاویه استقرار بلوک ها تا 30 درجه در حالت همگرا باعث کاهش طول پرش به میزان متوسط 40 درصد و کاهش نسبت عمق ثانویه به میزان 10 درصد می گردد و افت انرژی نسبی را به 75 درصد می رساند. میزان این تغییرات در زاویه همگرایی بلوک 30 درجه با افزایش عدد فرود، برای افت انرژی نسبی و طول نسبی پرش افزایش و برای نسبت عمق ثانویه کاهش می یابد. علت اصلی کاهش طول پرش بعلت تشدید جریانهای ثانویه ناشی از تمایل بلوکها در زاویه 30 درجه است. همچنین در وضعیت واگرا برای همه زوایای استقرار بلوک ها افزایش طول پرش مشاهده گردید.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

مطالعه آزمایشگاهی اثر تمایل بلوک‌ها بر مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش USBR III

سابقه و هدف: یکی از روش‌های متداول برای استهلاک انرژی جنبشی جریان در پایین‌دست سازه‌های آبی در حوضچه-های آرامش پرش هیدرولیکی می‌باشد. پارامترهایی چون طول پرش، نسبت عمق ثانویه به عمق اولیه و میزان افت انرژی از جمله پارامترهای مهمی هستند که بر اقتصادی کردن سازه حوضچه آرامش تاثیر فراوانی دارند. از نظر تاریخی، نخستین بار پرش هیدرولیکی توسط بیدون در سال 1818 مورد بررسی قرار گرفت. از آن زمان تاکنون، ...

full text

بررسی آزمایشگاهی تأثیر شکل بلوک های میانی حوضچه آرامش بر مشخصات پرش هیدرولیکی

در طراحی بهینه حوضچه آرامش برای کاهش طول و هزینه سازه از مستهلک کننده های مختلفی مانند بلوک کف و آب پایه درکف حوضچه و پای سرریز استفاده می شود تا پرش به پای سرریز نزدیکتر شود. در این مطالعه برای کاهش فاصله پنجه سرریز تا شروع پرش ازمانع بلوک کف با ترکیب هفت شکل مختلف استفاده شد. در این آزمایش ها از سرریز اوجی با سه ارتفاع (6، 5 و4 سانتی متر) و برای هر سرریز چهار شیب پایین دست (صفر، 010/ 0، 007/0...

full text

بررسی آزمایشگاهی تأثیر شکل بلوک‌های میانی حوضچه آرامش بر مشخصات پرش هیدرولیکی

 در طراحی بهینه حوضچه آرامش برای کاهش طول و هزینه سازه از مستهلک کننده‌های مختلفی مانند بلوک کف و آب‌پایه درکف حوضچه و پای سرریز استفاده می‌شود تا پرش به پای سرریز نزدیکتر شود. در این مطالعه برای کاهش فاصله پنجه سرریز تا شروع پرش ازمانع بلوک کف با ترکیب هفت شکل مختلف استفاده شد. در این آزمایش‌ها از سرریز اوجی با سه ارتفاع (6، 5 و4 سانتی‌متر) و برای هر سرریز چهار شیب پایین دست (صفر، 010/ 0، 007/...

full text

مطالعه آزمایشگاهی اثر دیواره‌های روزنه‌دار در حوضچه آرامش بر عمق ثانویه و طول غلتاب پرش هیدرولیکی

The purpose of this study was to evaluate two perforated sills in the stilling basin and their impact on characteristics of the hydraulic jump, such as the length of the roller of hydraulic jump, decrease in the secondary depth of the hydraulic jump, and the required tailwater depth. Also, the optimal distance of two perforated sills from the beginning of the stilling basin with a fixed height ...

full text

بررسی اثر بستر نفوذپذیر متخلخل در حوضچه آرامش بر مشخصات پرش هیدرولیکی

سابقه و هدف: یکی از کاربردهای مهم پرش هیدرولیکی کنترل فرسایش پایین دست کانال از سیستم های انتقال آب با سرعت بالا مانند تنداب ها و سرریزها بوسیله مستهلک کردن مقدار زیادی از انرژی جنبشی پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش می باشد. حوضچه های آرامش معمولا از بتن صاف و نفوذ ناپذیر ساخته می شوند که این امر مشکلاتی از نظر زیست محیطی و همچنین هزینه و صعوبت اجرا به دنبال دارد. استفاده از حوضچه های آرامش در کان...

full text

کنترل پرش هیدرولیکی به کمک دیواره های پله ای در حوضچه آرامش usbr iii

شناخت پدیده های هیدرولیکی از قبیل پرش هیدرولیکی، اتلاف انرژی و... در مدیریت و اجرای سازه های آبی نظیر سدها از اهمیت زیادی برخوردار است. سازه های مستهلک کننده انرژی، عمدتا انرژی هیدرولیکی را به انرژی گرمائی تبدیل می نمایند . این سازه ها معمولا در جایی مورد استفاده قرار می گیرند که انرژی هیدرولیکی مازاد می تواند موجب ایجاد خساراتی از جمله فرسایش کانل پایین دست، سایش سازه های هیدرولیکی، تولید اموا...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
مجله پژوهش های حفاظت آب و خاک

Publisher: دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

ISSN 2322-2077

volume 22

issue 4 2016

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023