تاثير بستر موج دار مثلثي بر مشخصات پرش هيدروليكي‌

Effect of Triangular Corrugated Bed on Hydraulic Jump Characteristics

حوضچه هاي آرامش از نوع پرش هيدروليكي براي استهلاك انرژي جنبشي در پايين دست سازه هاي هيدروليكي از قبيل دراپ ها، سرريزها، شوت ها و دريچه ها استفاده مي شوند. در اين تحقيق مشخصات پرش هيدروليكي روي شش نوع بستر موج دار مثلثي در فلومي با مقطع مستطيلي در آزمايشگاه هيدروليك دانشگاه شهركرد بررسي شد. فلوم داراي عرض و ارتفاع 4/0 متر و طول 12 متر بود. در مجموع 42 آزمايش در محدوده اعداد فرود اوليه 1/6 تا 1/13 انجام شد. در همه آزمايش‌ها، مشخصات اصلي پرش هيدروليكي شامل نسبت اعماق مزدوج، طول پرش و طول غلتاب اندازه گيري شد و پارامترهاي بي بعد هيدروليكي به صورت تابعي از عدد فرود تعيين شد. نتايج نشان داد كه عمق پاياب و طول پرش روي بسترهاي موج دار مثلثي نسبت به بستر صاف در شرايط هيدروليكي يكسان به ترتيب 25 و 7/54 درصد كوچكتر است. بررسي و مقايسه ضريب تنش برشي نشان داد كه تنش برشي در بستر زبر به طور متوسط 5/8 برابر بستر صاف است. نتايج اين تحقيق انطباق زيادي با نتايج محققان قبلي داشت و نشان داد كه از بسترهاي با زبري هاي مثلثي براي استهلاك انرژي پرش هيدروليكي در حوضچه هاي آرامش با كارايي بهتر مي توان استفاده كرد.

Hydraulic jump in stilling basins is used for the dissipation of excess kinetic energy downstream of hydraulic structures such as drops, spillways, chutes and gates. In the present research, the hydraulic jump characteristics were experimentally studied over six triangular corrugated beds in a flume of rectangular cross section at the Hydraulics Laboratory of the Department of Water Engineering, University of Shahrekord, Iran. The flume has the dimensions of 0.4 m wide, 0.4 m deep and 12 m long. A total number of 42 tests were carried out for the range of initial Froude number from 6.1 to 13.1. In all of the tests, the main characteristics of hydraulic jump including conjugate depth ratio, length of jump and length of the roller were measured. The dimensionless hydraulic parameters were determined as a function of the Froude number. The results showed that the tailwater depth and the length of the jump on triangular corrugated beds are smaller than those of the corresponding jump on a smooth bed. Comparison of these parameters with the same parameters in smooth bed hydraulic jump shows that the conjugate depth decreases by 25% and the hydraulic jump length decreases by 54.7%. The analysis and comparison of the shear stress coefficient showed that shear stress on corrugated bed is about 8.5 times that of smooth bed. The results of this study are in good agreement with the earlier results and showed that the t riangular corrugated beds can be used to dissipate the excessive energy of the hydraulic jump in stilling basins