بررسي آزمايشگاهي ساختار تلاطم پرش هيدروليكي مستغرق در كانال واگراي تدريجي با بستر زبر

در اين تحقيق مشخصات آشفتگي جريان در طول پرش هيدروليكي مستغرق روي بستر زبر در حوضچه آرامش با ديواره‌‌هاي واگرا به‌‌صورت آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفت. آزمايش‌‌ها در يك كانال مستطيلي افقي با عرض 0/5 متر و طول 10 متر با ديواره‌‌هاي واگرا انجام گرفت. سه مدل آزمايشگاهي در فلوم با زبري‌‌هاي مكعب-مستطيلي با ارتفاع‌‌هاي 1/4 و 2/8 سانتي‌‌متر واقع در بستر كانال اجرا شد. نسبت‌‌هاي واگرايي 1، 0/6 و 0/4 با فاكتورهاي استغراق 1/25، 1/38 و 1/52 مورد مطالعه قرار گرفت. براي اندازه‌‌گيري مؤلفه‌‌هاي سرعت از دستگاه سرعت‌‌سنج صوتي ADV ساخت Nortek نروژ با فركانس 25 هرتز استفاده شد. پارامترهاي مورد بررسي شامل توزيع متوسط‌‌ زماني مؤلفه‌‌هاي سرعت، مؤلفه‌‌هاي شدت آشفتگي و تنش‌‌هاي رينولدزي تحليل شد. نتايج نشان داد كه افزايش ارتفاع زبري‌‌هاي كف و كاهش نسبت واگرايي ديواره‌‌هاي حوضچه، به‌‌طور متوسط موجب افزايش 52 درصدي نرخ رشد لايه مرزي، افزايش 47 درصدي تنش برشي و افت انرژي و كاهش 43 درصدي طول ناحيه كاملاً توسعه‌يافته مي‌‌شود. بررسي مؤلفه‌‌هاي u ̂ و v ̂ نيز مؤكد افت انرژي قابل‌توجه در پرش و وجود جريان‌‌هاي قوي برگشتي بود. مقايسه مقادير مؤلفه‌‌هاي افقي، عمودي و عرضي شدت آشفتگي نيز نشان داد كه كمترين نرخ پخش پرش در راستاي عرضي است.