بررسی اثر زاویه برخورد جت به پرش هیدرولیکی روی بستر زبر

Authors

Abstract:

سابقه و هدف:تشکیل پرش در حوضچه‌های آرامش نقش مؤثری در استهلاک انرژی جریان در پایاب سازه‌های آبی ایفا می‌کند.پرشهیدرولیکیازنوعجریان‌هایمتغیرسریعاستکهدرصورت مناسب بودن شرایط کانال در پایین دست جریانازحالتفوقبحرانیبهزیربحرانیتغییرمی‌یابد و با استهلاکانرژیقابلتوجهیهمراهاست. در این پژوهش شیوه جدیدی به منظور کاهش اعماق مزدوج و طول پرش پیشنهاد شده استکه در آن از ویژگی‌های یک جت مستطیلی آزاد سریع و زبری کف برای تاثیر گذاری برخصوصیات پرش استفاده گردیده است. برخورد جت سریع به پرش و انتقال اندازه حرکت به آن خصوصیات و موقعیت پرش را تحت تاثیر قرار می‌دهد. مواد و روش‌ها: در این تحقیق یک مطالعه آزمایشگاهی با مجموعه‌ای از آزمایش‌ها در یککانال با جداره‌های تمام شیشه‌ای به عرض30 سانتی‌متر و به طول 12 متر و ارتفاع50 سانتی‌مترانجام گرفت. عمق جریان در طول کانال به دو روش مستقیم وغیر مستقیم اندازه‌گیری شد. در روش غیر مستقیم با نصب پیزومترهایی در کف کانال و قرائت ارتفاع پیزومترها به کمک دوربینی با قدرت وضوح بالا و سپس استفاده از نرم افزار گرافر عمق جریان اندازه‌گیری شد. بمنظور بررسی تاثیر دبی ، زاویه جت و زبری کف بر روی مشخصات پرش هیدرولیکی از سه دبی 2، 5/2 و2/3 لیتر بر ثانیه برای جت و چهار زاویه برای راستای افقی جت شامل ‌‌60 درجه، 90 درجه، زاویه‌ی با حداکثر جابجایی ابتدای پرش و زاویه‌ی بدون تغییر ابتدای پرش و سه نوع زبری استفاده شد. یافته‌ها:نتایجآزمایشگاهی نشان داد، برای یک زاویه مشخص جت، در دبی‌های مختلف، پرش هیدرولیکی هیچ‌گونه جابجایی ندارد که این زاویه به عنوان زاویه بی اثر نامگذاری شد. با افزایش زاویه جت، پرش به سمت بالادست حرکت کرد و از یک زاویه به بعد پرش هیچ گونه حرکتی به سمت بالادست نداشت که این زاویه نیز به عنوان حداکثر زاویه جابجای پرش نامگذاری گردید. تغییر زاویه و دبی جت موجب کاهش یا افزایش عمق ثانویه، طول پرش، افت انرژی نسبی و نیروی برشی بستر شد.زبری کف کانال باعث کاهش مشخصات پرشهیدرولیکی گردید. استفاده از جت با حداکثر زاویه، دبی2/3 لیتر بر ثانیه، کمترین عدد فرود جریان و زبری سینوسی،نسبت اعماق مزدوج به میزان 9/45 درصد کاهش یافت. با بکارگیری جت با زاویه 60 درجه، دبی 2/3 لیتر بر ثانیه،بیشترین عدد فرود جریانو حالت بستر صاف، اعماق مزدوج 7/8 درصد افزایش یافت. حداکثر میزان کاهش طول پرش (3/61 درصد) در استفاده از جت با حداکثر زاویه، دبی 2/3 لیتر بر ثانیه، کمترین عدد فرود جریانوحالت زبری سینوسی رخ داد. حداکثر میزان افزایش طول پرش(7/15درصد) نیز در استفاده از جت با زاویه 60 درجه، دبی 2/3 لیتر بر ثانیهوبیشترین عدد فرود بود. استفاده از جت با حداکثر زاویه، دبی2/3 لیتر بر ثانیه، کمترین عدد فرود و بستر صاف، نیروهای برشی تا حدود 8/17 برابر نسبت به حالت بدون جت و بدون زبری(بستر صاف)، افزایش نشان داد.استفاده ازجت با زاویه 60 درجه، نیروهای برشی را به میزان7/6 برابر نسبت به حالت بدون جت و بدون زبریکف کاهش داد. نتیجه‌گیری:وارد کردن جت به پرش با زاویه‌ای بزرگتر از زاویه‌یبی‌اثر، باعث کاهش نسبت اعماق مزدوج، طول پرش و افزایش افت انرژی و نیروهای برشی کف می‌گردد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی اثر زاویه برخورد جت مستطیلی به پرش هیدرولیکی

سابقه و هدف: یکی ازروش‌های معمول استهلاک انرژی درجریان‌های فوق بحرانی بهره جستن ازپدیده‌ی پرش هیدرولیکی می‌باشد .پرش هیدرولیکی ازنوع جریان‌های متغیرسریع است که درصورت مناسب بودن شرایط کانال در پایین دست جریان ازحالت فوق بحرانی به زیربحرانی تغییرمی‌یابد و با استهلاک انرژی قابل توجهی همراه است. در این پژوهش شیوه جدیدی به منظور کاهش اعماق مزدوج و طول پرش پیشنهاد شده است که در آن از ویژگی‌های یک جت...

full text

بررسی اثر زاویه برخورد جت مستطیلی به پرش هیدرولیکی

سابقه و هدف: یکی ازروش های معمول استهلاک انرژی درجریان های فوق بحرانی بهره جستن ازپدیده ی پرش هیدرولیکی می باشد .پرش هیدرولیکی ازنوع جریان های متغیرسریع است که درصورت مناسب بودن شرایط کانال در پایین دست جریان ازحالت فوق بحرانی به زیربحرانی تغییرمی یابد و با استهلاک انرژی قابل توجهی همراه است. در این پژوهش شیوه جدیدی به منظور کاهش اعماق مزدوج و طول پرش پیشنهاد شده است که در آن از ویژگی های یک جت...

full text

بررسی نوسانات فشار در پرش هیدرولیکی بر روی بستر زبر

پرش هیدرولیکی تغییر ناگهانی جریان از حالت فوق بحرانی به زیربحرانی است که این پدیده هیدرولیکی به­صورت متلاطم و همراه با محدوده وسیعی از گرداب­های با مقیاس بزرگ و کوچک می­باشد.اتلاف انرژی در پرش هیدرولیکی همواره همراه با نوسانات بزرگ فشار با فرکانس کم است کهمی­تواندباعثایجاد خسارت و فرسایش شده وامنیت سازهرابهخطراندازد. در تحقیق حاضر تأثیر اجزای زبر غیرممتد لوزی شکل با زبری نسبی ( ) 67/0 و 33/1 بر...

full text

بررسی آزمایشگاهی اثر بستر زبر بر عمق مزدوج نسبی پرش هیدرولیکی بر روی شیب معکوس

پرش هیدرولیکی، یکی از مهم­ترین پدیده­ها در جریان متغیر سریع است..در این پدیده، ضمن ایجاد افت انرژی زیاد، سرعت جریان به میزان قابل توجهی کاهش می­یابد. در این تحقیق پرش هیدرولیکی بر روی شکل جدیدی از بستر زبر با زبری­های به شکل نیم­استوانه با سه ارتفاع (r) و چهار فاصله (s=1D, 2D, 3D, 4D) مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع 238 آزمایش در محدوده اعداد فرود 6/4 تا 4/7 بر روی شیب افقی و دو شیب معکوس 1 و 5/...

full text

بررسی مشخصات پرش هیدرولیکی بر روی بستر زبر با تراکم و آرایش‌های مختلف زبری

پرش هیدرولیکی یک جریان متغیر سریع در مجاری روباز است که نقش مؤثری در استهلاک انرژی جنبشی جریان در پایین­دست سازه­های آبی ایفا می­کند. در تحقیق حاضر خصوصیات پرش هیدرولیکی شامل عمق ثانویه پرش، اتلاف انرژی، ضریب تنش برشی بستر و پروفیل­های سرعت در مقاطع مختلف پرش بر روی بستر زبر با اجزای زبر غیرممتد لوزی شکل مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش­ها در محدوده اعداد فرود 3/4 تا 4/12 در سه تراکم و چهار آرایش ز...

full text

بررسی پروفیل‌ سطح آب و سرعت در پرش هیدرولیکی بر روی بستر زبر با شیب معکوس

مطالعه بر روی کاهش انرژی جریان به منظور کاهش خسارت بر ابنیه پایین­دست همواره از موضوعات مورد توجه محققین بوده است. یکی از عمده­ترین مباحث در این زمینه بررسی پرش هیدرولیکی و نحوه کنترل آن می­باشد. همانند هر سازه دیگر در ساخت سازه­های کاهنده انرژی جریان نیز، منظور نمودن عوامل اقتصادی و سهولت اجرا، موضوعی اساسی است. لذا در این تحقیق اثر زبری و شیب­ منفی بستر بر پروفیل سرعت و سطح آب پرش هیدرولیکی د...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 24  issue 6

pages  141- 158

publication date 2018-01-21

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023