مقایسه آزمایشگاهی مدل‌های پرش هیدرولیکی در رژیم‌های مختلف جریان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه اراک،

2 مهندسی آب

3 استادیار گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه اراک

چکیده

حوضچه آرامش نقش مهمی در اتلاف انرژی جریان خروجی سازه­های هیدرولیکی ایفا می­کند. در این مطالعه 5 مدل پرش هیدرولیکی که در شرایط آزمایشگاهی مشخص نتایج مناسبی را داده‌اند، با یکدیگر مقایسه شده است. 32 آزمایش در محدوده اعداد فرود 02/1-19/9 با سه زبری بستر و تحت سه شیب و حداقل جریان یافتن سه دبی متفاوت انجام­گردید. بسترهای انتخاب شده عبارت از بستر فلزی، بستر با زبری 6/1 میلیمتر و بستر با زبری 6/3 میلیمتر می‌باشد. نتایج نشان داد که مدل­های بررسی شده، دارای خطا در تخمین  طول پرش هیدرولیکی در رژیم­های مختلف جریان می­باشند. در جریان صاف هیدرولیکی کمترین خطا برای مدل پارسامهر و همکاران با 16 درصد خطا می­باشد. در جریان انتقالی هیدرولیکی تمام مدل‌ها دارای خطای بالایی می‌باشد اما در صورت نیاز، می‌توان از مدل محسنی موحد و همکاران با خطای 7/53 درصد استفاده کرد. در شرایط زبر هیدرولیکی نیز هیچکدام از مدل‌ها خطای پایینی ندارد ولی به­هرحال مدل موحد با خطای تقریبی 57 درصد قابل استفاده‌تر می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Laboratory comparison of hydraulic jump models in different flow regimes

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Yousefi 1
  • Javad Mozaffari 2
  • Seyed Asadolah Mohseni Movahed 3
1 MSc student, Water Sciences & engineering department, Arak University,
2 WATER ENG.Assistant professor, Water Sciences & engineering, Arak University
3 Assistant professor, Water Sciences & engineering, Arak University
چکیده [English]

Stilling basin plays an important role in the energy dissipation of hydraulic structures. In this study, five hydraulic jump models that have shown good results in certain laboratory conditions, are compared. 32 tests in Froude numbers ranging from 1.02-9.19 with three roughness and three slopes and minimum three discharges are done. Selected beds include a smooth bed, a bed with 1.6 mm roughness and bed with a roughness of 3.6 mm. The results showed that reviewed models have errors in hydraulic jump length prediction at different flow regimes. In hydraulically smooth flow, minimum error is 16 percent for the Parsamehr et al model. All models have high error in hydraulically transitional flow but if needed, can be used the model of Mohseni movahhed et al. with an error 53.7 percent. In hydraulically rough flow rough, none of the models have low error but mohseni movahed model with 57 percent error is more usable.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydraulic jump
  • Stilling basin
  • Bed Roughness

پارسامهر، پ.، ع. حسین زاده دلیر،  د. فرسادی زاده و ا. عباسپور. 1391. پرش هیدرولیکی برروی بستر زبر با زبری‌های نیم استوانه‌ای شکل. نشریه آب‌وخاک (علوم وصنایع کشاورزی)، شماره 3 ص،775-785.

شکریان، م. و م. شفاعی بجستان. 1393. اثر ارتفاع زبری بستر تندآب بر خصوصیات پرش نوع B. مجله علمی پژوهشی دانش آب و خاک. دوره 24، شماره 2، ص 215-226.

محسنی موحّد، ا.، م. اکبری، د. داوود مقامی و ج. مظفری. 1393. تعیین رابطه‌ای برای محاسبه طول پرش هیدرولیکی بر مبنای آنالیز ابعادی وآزمایش‌های مدل فیزیکی. همایش کشاورزی ومنابع طبیعی پایدار. تهران.

میرزنده، د.، م. فغفور مغربی و س. خداشناس. 1391. بررسی مشخصه‌های پرش هیدرولیکی بر روی بستر زبر درشت دانه پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه فردوسی مشهد.

Ahmed, A., M. Gendy, A. Mirdan, A. Mohamed Ali and F. Abdelhaleem. 2014. Effect of corrugated beds on characteristics of submerged hydraulic jump. Ain Shams Engineering Journal, 5(4):1033-1042.

Ead, S. A. and N. Rajaratnam. 2002. Hydraulic jumps on corrugated beds. Journal of Hydraulic Engineering ASCE. 128:656-663.

Gandhi, S. and V. Yadav. 2013. Characteristics of supercritical flow in rectangular channel. International Journal of Physical Sciences 8(40):1934-43.

Pagliara, S., I. Lotti and M. Palermo. 2008. Hydraulic jump on rough bed of stream rehabilitation structures. Journal of Hydro-environment Research. 30:2(1):29-38.

Riazi, R. and S. Jafari. 2014.  The characteristics of submerged hydraulic jump in sloped stilling basins with rough bed. Bulletin of Environment, Pharmacology and Life Sciences. 3(6): 238-243.