بررسي پرش هيدروليكي در حوضچه آرامش با بستر سينوسي توسط مدل Flow 3D

Study of Hydraulic Jump in a Stilling Basin with Sinusoidal Bed Using Flow3D Model

با توجه به اهميت بلوك‌هاي حوضچه‌هاي آرامش و تاثير بسزاي شكل و ابعاد آنها بر استهلاك انرژي و با نظر به اينكه تاكنون تحقيقات گوناگوني بر روي خصوصيات هيدروليكي پرش و در نتيجه خصوصيات حوضچه‌هاي آرامش صورت گرفته است اما كمتر تحقيقي بر روي اثر بلوك هاي يكپارچه سينوسي بر مشخصات جهش هيدروليكي توسط مدل Flow-3D صورت گرفته است، لذا در اين تحقيق به تجزيه و تحليل تاثير ارتفاع بلوك هاي سينوسي با استفاده از مدل Flow-3D كه نرم افزاري توانمند در شبيه سازي آشفتگي جريان به صورت دو يا سه بعدي است، پرداخته شده است.محدوده تغييرات اعداد فرود در اين تحقيق بين 4/6 تا 12/2 است اين نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش عدد فرود جريان از 4/2 تا 11، طول ناحيه غلطاب و پرش هيدروليكي افزايش مي يابد و با تغيير ارتفاع بلوك ها طول نسبي منطقه غلطاب حدود 30 تا 40 درصد افزايش مي‌يابد و شاهد مستغرق شدن پرش در همان ابتداي خروج جريان از زير دريچه هستيم و جريان خروجي به سرعت مستهلك مي‌شود و طول پرش با افزايش ارتفاع بلوك ها كاهش مي‌يابد و در مقايسه جريان خروجي از زير دريچه براي دو 0/25 و 0/75=t/s (شيب موج)، طول ناحيه غلطاب 40 تا 50 سانتي متر كمتر مي‌شود.

Due to the importance of stilling basin blocks and the significant effect of their shape and dimension on energy dissipation, and since various studies have been carried out on hydraulic jump properties and properties of stilling basins while fewer studies have addressed the effect of integrated sinusoidal blocks on hydraulic jump properties, the present research was designed to analyze the effect of sinusoidal blocks height using the Flow 3D model, which is a powerful software product for simulating flow turbulence in two or three dimensions. Froude numbers in this research ranged from 4.6 to 12.2, which indicated that as flow’s Froude number increases from 4.2 to 11, the length of roller and hydraulic jump escalate. Moreover, relative roller length changes for about 30% to 40% by changing the height of blocks. Consequently, jump submerges in the beginning of outflow of flow from below the vent and output flow dissipates quickly. Jump length also decreases with an increase in blocks height. Finally, roller length decreases by 40 to 50 cm with outflow of flow from below the vent for the following two values: (The wave steepness) t/s=0.25 and 0.75.