پيش‌بيني ابعاد حفره آبشستگي پايين‌دست سرريز سيفوني تحت شرايط مستغرق

در اين تحقيق، ضمن بررسي آزمايشگاهي حفره‌ي آبشستگي در پايين‌دست مدل فيزيكي سرريز سيفوني، معادلاتي براي پيش‌بيني توسعه آبشستگي تحت شرايط مستغرق ارائه شده است. يك مدل آزمايشگاهي سرريز سيفوني همراه با سه باكت با زواياي 30، 45 و 60 درجه براي سه نوع مواد رسوبي با اندازه‌ي متوسط 8.1، 3.7 و 1.4 ميليمتر براي مطالعه‌ي روند شكل‌گيري چاله‌ي آبشستگي مورد استفاده قرار گرفتند. به ازاي چهار دبي 39.2، 42.12، 45.12 و 49.76 ليتر بر ثانيه و پنج عمق پاياب 15، 20، 25، 30 و 35 سانتيمتر مشخصات هندسي چاله‌ي آبشستگي در قالب يك شبكه‌بندي 10×10 سانتيمتري برداشت گرديد. به كمك تحليل ابعادي سه پارامتر بي‌بعد براي تحليل نتايج آزمايشگاهي استخراج شدند. از بين مشخصات حفره‌ي آبشستگي پارامترهاي عمق حفره (ds)، طول حفره (Ls) و فاصله تپه‌ي پايين‌دست تا لبه باكت پرتابي (L6) مدلسازي عددي شدند. نتايج نشان داد افزايش دبي جريان منجر به افزايش و توسعه همزمان خصوصيات هندسي حفره آبشستگي مي‌شود. افزايش اندازه‌ي ذرات رابطه‌ي معكوسي با سه بعد حفره نشان داد. همچنين، كاهش زاويه‌ي پرتابي باكت منجر به كاهش ds، Ls و L6 شد. بيشترين ضريب همبستگي بين عمق، طول حفره و فاصله تپه‌ي پايين‌دست تا لبه‌ي باكت به ترتيب با پارامترهاي اندازه ذرات، زاويه پرتاب باكت و دبي/پاياب به دست آمد. در نهايت معادلاتي براي پيش‌بيني ابعاد فوق‌الذكر برحسب سه پارامتر بي‌بعد ارائه گرديد.