بررسی روند افت انرژی در بازشدگی های ناگهانی جریان های فوق بحرانی با سطح آزاد

بازشدگی ناگهانی با جریانهای ورودی فوق بحرانی یکی از اجزا بسیار مهم آبگیرها، سرریزها و شوتها در مهندسی سد، سیستم های آبیاری، زهکشی و فاضلاب می باشد. روند افت انرژی در این پدیده در طراحی خود بازشدگی، سازه های هیدرولیکی بعد و قبل از آن بسیار مهم است . افت انرژی در بازشدگی های ناگهانی جریانهای زیر بحرانی در موارد بسیباری مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است . اما در خصوص بازشدگی های ناگهانی جریانهای فوق بحرانی به دلیل دشواریهای ناشی از خصوصیات جریانهای فوق بحرانی در آزمایشها، تاکنون تحقیقات زیادی انجام نشده است . از طرفی در معدود تحقیقات انجام شده موضوع افت انرژی به طور خاص مورد توجه نبوده است . در این پایان نامه روند اتلاف انرژی جریانی فوق بحرانی با سطح آزاد در اثر یک بازشدگی ناگهانی با نگاه یک بعدی و به صورت عملی مورد بررسی قرار گرفته است . این تحقیق در آزمایشگاه در فلومی با عرض 1.0 m با کف و یک دیواره بتنی بسیار صاف و دیواره دیگر از جنس پلکسی گلاس انجام شد. آزمایشات در نسبتهای بازشدگی 1/0.30, 1/0.40, 1/0.55, 1/0.70، دبی های بین 70/20 lit/sec و اعداد فرودی در محدوده 4.6/1.7 انجام گردید. نتایج آزمایشها به صورت بی بعد ارائه شده و عوامل مهم در افت انرژی در بازه های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است . این افت انرژی یا افت حاصل از یک جریان متغییر تدریجی که به طور ناگهانی و با حفظ انرژی قبل از بازشدگی به طور یکنواخت در ابتدای بازشدگی جریان یافته، مقایسه شده است . در نهایت نتایج بدست آمده با دست آوردهای hager & mazumder (1992) مورد مقایسه قرار گرفته، که به طور نسبی همبستگی های مطلوبی را نشان داد.