استهلاك انرژي جريان در پرتاب‌كننده‌هاي جامي همگرا درحضور ديواره جداكننده

Energy Dissipation of Converged Ski-jump Buckets by using Dividing Wall

پرتاب‌كننده‌هاي جامي يكي از پركاربردترين سازه‌هاي استهلاك انرژي هستند كه در انتهاي سرريزها و يا تخليه كننده‌هاي تحتاني استفاده مي‌شوند. در اين تحقيق اثر زاويه همگرايي جام بر ميزان استهلاك انرژي جريان بررسي و نتايج آن با مدل جام متداول مقايسه شد. بدين منظور چهار زاويه همگرايي شامل 10، 20، 30 و 40 درجه با استفاده از دفلكتورها در جام ايجاد شد. در ادامه اثر اضافه كردن ديواره جداكننده چه به‌صورت نصب در جام و چه به‌صورت سرتاسري به جام‌هاي متداول و همگرا بررسي شد. نتايج نشان داد پرتاب‌كننده‌هاي جامي حدوداً بين 65 تا 60 درصد انرژي جريان را مستهلك مي‌كنند. در زاويه‌ همگرايي 20 درجه، استهلاك انرژي جريان حدود 5 درصد افزايش مي‌يابد ولي در زاويه همگرايي 30 درجه ميزان استهلاك انرژي جريان حدود 15 درصد كاهش مي‌يابد. به‌طوركلي با افزايش دبي جريان، ميزان استهلاك انرژي كاهش مي‌يابد. اضافه كردن ديواره جداكننده در جام تأثير معني‌داري بر استهلاك انرژي جريان ندارد ولي اضافه كردن ديواره جداكننده سرتاسري به پرتاب‌كننده جامي همگرا، اثر كاهش استهلاك انرژي جريان ناشي از همگرايي جام را از بين مي‌برد. با نصب ديواره جداكننده در جام، در الگوي جريان اختلال موضعي ايجاد مي‌شود اما افت ناشي از آن در مقايسه با استهلاك انرژي ناشي از برخورد جت جريان با كف حوضچه آرامش پايين‌دست قابل‌ملاحظه نيست، حال‌آنكه ديواره جداكننده سرتاسري جام را به دو قسمت تقريباً مجزا تقسيم كرده و اختلال عمده‌اي نيز در الگوي جريان ايجاد نمي‌كند.

Ski-jump bucket spillway is one of the energy dissipation structures applied at downstream of spillways or bottom outlets. In this study, the effect of the convergence angle of the ski-jump bucket on the flow energy dissipation was experimentally investigated and the results were compared with the conventional bucket model. For this purpose, four convergence angles of 10, 20, 30 and 40 degrees were created using deflectors in the bucket. The effect of adding a dividing wall, in two modes of bucket splitter wall (BSW) and full separator wall (FSW), on the conventional and convergent buckets were investigated. The results showed that the flip buckets dissipated about 60 to 65 percent of their energy. At a 20-degree convergence angle, the energy dissipation of the flow increased by about 5 percent, however, at a 30-degree convergence angle, the energy dissipation decreased by about 15 percent. In general, the energy dissipation decreases by increasing the flow discharge. Adding a dividing wall to the bucket does not have a significant effect on energy dissipation, although adding a separator wall to a converged bucket eliminates the effect of reduction in the energy dissipation due to convergence of the bucket. By mounting the dividing wall on the bucket, a local disturbance is created in the flow pattern, however, the resulting loss is not significant compared to the energy dissipation caused by the jet colliding with the bottom of the stilling basin. Whereas full separator wall (FSW) divides the bucket into two parts and it doesn't cause major disruption to the flow pattern.