بررسي نوسانات فشار در طول پرش هيدروليكي در حوضچه واگراي ناگهاني

پرش هيدروليكي در حوضچه آرامش، از ديدگاه ماكروسكوپي، يك جريان ماندگار و متغير ناگهاني است كه با سطح جريان منقطع دوفازي و گرداب هاي قوي همراه است. فشار هاي نوساني ناشي از تلاطم در پرش مي تواند با ايجاد حفره، فرسايش و لرزش موجب آسيب قابل توجهي در حوضچه گردد. در اين مقاله به مشخصات نوسانات فشار در پرش هيدروليكي نوع s در مقاطع واگراي ناگهاني پرداخته شده است. تاثير نسبت واگرايي مقطع و شرايط ورودي جريان در پارامتر بدون بعد انحراف معيار استاندارد نوسانات فشار (Cp ) و فشارهاي حدي (^-Cp+, Cp) پرداخته شده است. به اين منظور آزمايش‌ها در يك فلوم نسبتا بزرگ به عرض 8/0 و طول 12 متر در حوضچه آرامش با نسبت هاي واگرايي 33/0، 5/0، 67/0 و 1 در محدوده اعداد فرود بين 5/2 تا 5/9 صورت گرفت. داده هاي فشار با استفاده از مبدل فشار با فركانس نمونه برداري 40 هرتز برداشت شده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه انحراف معيار نوسانات فشار و فشارهاي حدي ناشي از پرش هيدروليكي وابسته به عدد فرود جريان ورودي و موقعيت نقطه مورد نظر نسبت به پنجه پرش مي باشد. به طوري كه حداكثر ضرايب نوسانات فشار در فاصله 10 تا 30 برابر عمق اوليه پرش نسبت به پنجه پرش رخ مي دهد. واگرايي در مقطع پرش سبب كاهش ضرايب نوسانات فشار مي‌باشد. به طوري كه در نسبت‌هاي واگرايي 33/0، 5/0 و 67/0 انحراف معيار نوسانات فشار به ترتيب برابر با 43%، 38% و 19 % در مقايسه با پرش كلاسيك كاهش مي يابد.