بررسي آزمايشگاهي تخليه زهاب چگال تحت جت سطحي منفرد و متلاطم در جريان هاي پايدار

Laboratory Study of the Single and Turbulent Surface Jet for Discharge of Dense Current in the Steady Flow

در اين مقاله به بررسي آزمايشگاهي تخلية زهاب چگال تحت جت سطحي منفرد و متلاطم در جريان­ هاي پايدار پرداخته شده است. تأثير پارامترهاي هيدروليكي شامل دبي تزريق و غلظت جت چگال و پارامترهاي هندسي شامل قطر و زاوية همگرايي نازل تخليه­ كنندة جريان بر پيشروي محدودة جريان جت بررسي شد. جت هيدروليكي سطحي به قطرهاي 5، 8 و 15 ميلي­متر تحت زاويه­ هاي همگرايي مختلف نازل، در آزمايشگاه هيدروليك آزمايش شد.خصوصيات مهم منحني­‌هاي پايين­ افتادگي‌ جريان جت كه شامل حد انتهاي پيشروي افقي جريان جت نسبت به محل خروج يا موقعيت نقطة شيرجه(Xp)، حداكثر طول مرز بالايي (Xmax) و حداكثر طول مرز پاييني (Xmin) است، بررسي گرديد. نتايج بررسي­ ها نشان مي ­دهد كه توسعة­ محدودة پيشروي جريان جت سطحي چگال در اعداد فرود فوق­ بحراني صورت مي ­پذيرد. همچنين، تحليل داده­ ها نشان مي­ دهد كه به­ طور ميانگين با افزايش زاوية همگرايي نازل جت، از 15 به90درجه، Xp به اندازة 41 درصد، Xmax به اندازة 40 درصد و Xmin در حدود 45 درصد افزايش مي ­يابد. نتايج به ­­دست آمده از اين تحقيق با استفاده از تحليل آماري نشان مي­ دهد كه بين خصوصيات منحني پايين­ افتادگي با عوامل توسعة جريان جت رابطة غيرخطي با دقّت قابل قبولي برقرار است.

In this research, the single and turbulent surface jet is evaluated for discharge of dense current by evaluating the effect of various parameters on circular surface buoyant jet flow. To achieve the purposes of this research, a physical model with 3.2 m length, 0.6 m width and 0.9 m height was applied. Then, the experiments were conducted by using the nozzles with diameters of 5, 8 and 15 mm at different contraction angles. The final limit of horizontal length of jet flux to inlet of effluent position (plunge point position), Xp, the maximum of upper limit length, Xmax, and the maximum of inferior limit length were considered as important properties of path trajectory. Findings showed development of surface jet flux occurred in supercritical Froude Number. Hence, the trajectory properties including Xp, Xmax and Xmin was increased by 41, 40 and 45 percent with increase of contraction angle 15 into 90 degrees, respectively. Result of statistical analysis showed a nonlinear relationship exists as a satisfactory correlation between trajectory properties and jet flux parameters