بررسي آزمايشگاهي پارامترهاي هيدروليكي شيب شكن قائم مجهز به صفحات مشبك تركيبي

Experimental investigating on hydraulic parameters of vertical drop equipped with combined screens

در بسياري از سازه هاي روگذر جريان از جمله شيب شكن هاي قايم، استفاده از مستهلك كننده انرژي جريان و بررسي تاثير آن بر روي پارامترهاي هيدروليكي اين سازه ها از مهم ترين مباحث هيدروليكي مي باشد. در تحقيق حاضر به بررسي آزمايشگاهي رفتار پارامترهاي هيدروليكي ناشي از بكارگيري صفحات مشبك به صورت تركيبي (افقي-قايم) در شيب شكن هاي قايم پرداخته شده است. نتايج نشان داد كه استفاده از صفحات مشبك به صورت تركيبي در شيب شكن هاي قايم باعث كاهش طول نسبي تلاطم و افزايش عمق نسبي استخر و افزايش استهلاك انرژي نسبي نسبت به شيب شكن قايم ساده مي گردد. همچنين مشخص گرديد كه با افزايش پارامتر عمق بحراني نسبي پارامترهاي طول نسبي خيس شده صفحات مشبك قايم، طول نسبي تلاطم و عمق نسبي استخر، افزايش و استهلاك انرژي نسبي كاهش مي يابد. بررسي ميزان استهلاك انرژي كل سيستم توسط مولفه هاي مستهلك كننده انرژي جريان نيز نشان داد كه با افزايش عمق بحراني نسبي عملكرد مولفه شيب شكن قايم توام با صفحه مشبك افقي كاهش و عملكرد مولفه صفحه مشبك قايم افزايش مي يابد. اين در حالي است كه سهم مولفه شيب شكن قايم توام با صفحه مشبك افقي بيش از 82 درصد استهلاك انرژي كل سيستم است. افزايش درصد تخلخل صفحات مشبك نيز باعث كاهش پارامترهاي طول نسبي خيس شده صفحات مشبك افقي و قايم، طول نسبي تلاطم و عمق نسبي استخر و افزايش استهلاك انرژي نسبي گرديد.

In many overflow structures such as vertical drops, using the flow energy dissipator and investigating the subsequent effect on the hydraulic parameters are the most important issues in hydraulics. This study experimentally investigates the behavior of hydraulic parameters through the utilization of combined screens (horizontal-vertical) in vertical drops. The results revealed that the utilization of the screens combined with vertical drops reduces the relative mixing length and increases the relative pool depth and relative energy loss with respect to a simple vertical drop. It was also observed that the increase in the relative critical depth result in the increase in the relative wetted length of the vertical screens, the relative mixing length and the relative pool depth, and decrease in the relative energy loss. Evaluating the total energy dissipation of system by the effective components of energy dissipation exhibited that, by increasing relative critical depth, the performance of vertical drop equipped with horizontal screen decreases and the performance of vertical screen increases. However, the contribution of vertical drop equipped with a horizontal screen is more than 82% of the total energy loss of the system. Also, increasing the porosity of screen reduces the relative wetted length of horizontal and vertical screens, the relative mixing length and relative pool depth, and increase the relative energy loss.