بررسی آزمایشگاهی پرش هیدرولیکی در مقاطع مرکب مستقیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 موسسه آموزش عالی میرداماد

3 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

10.22125/iwe.2022.343462.1631

چکیده

با توجه به منابع محدود در زمینه پرش هیدرولیکی در مقاطع مرکب این تحقیق آزمایشگاهی با بوجود آوردن یک پرش پایدار و متقارن به اجرا در آمد.

آزمایش‌ها در یک کانال آزمایشگاهی به طول 10 متر، عرض 1 متر و ارتفاع 8/0 متر در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان صورت گرفت که 6 متر از طول کل کانال بصورت کانال مرکب تغییر شکل داده شده است. همچنین عمق و عرض مقطع اصلی و دشت‌های سیلابی کانال مرکب قابل تنظیم می‌باشد. در این پژوهش دو عامل از عوامل مهم تاثیرگذار یعنی عرض نسبی و عدد فرود اولیه جریان مورد مطالعه قرار گرفت. جهت بررسی تاثیرگذاری عرض نسبی از 3 عرض نسبی متفاوت و جهت بررسی تاثیرگذاری عدد فرود اولیه جریان از 3 عدد فرود اولیه جریان متفاوت بصورت همزمان استفاده شد که بدین ترتیب 9 سری آزمایش صورت پذیرفت. در هر سری آزمایش در یک دبی جریان ثابت با تغییر اندازه بازشدگی دریچه بالادست، عدد فرود اولیه جریان مورد نظر جهت ایجاد پرش هیدرولیکی تولید شد.

در این تحقیق با استفاده از اندازه‌گیری سرعت نقطه‌ای، عمق جریان و دبی جریان، مشخصات فیزیکی پرش هیدرولیکی نظیر اعماق مزدوج و طول پرش هیدرولیکی و مقدار افت انرژی به کمیت در آورده شود. نتایج حاکی از آنست که مشخصه‌های فیزیکی و هیدرولیکی پرش‌ مشاهده شده با نوع کلاسیک آن تفاوت داشته و استفاده از معادلات پرش کلاسیک منجر به رخ دادن خطا می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Laboratory investigation of hydraulic jump in straight compound sections

نویسندگان [English]

  • Mahdi Meftah Halaghi 1
  • mehrzad barzegar kaliji 1
  • Esmaeil Kordi 2
  • Abdolreza Zahiri 3
1 gorgan university of agricultural science and natural resources
2 Mirdamad Institute of Higher Education
3 Water Engineering Dep, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
چکیده [English]

Due to limited resources in the field of hydraulic jump in compound channel, this laboratory research was performed by creating a stable and symmetrical jump.

The study was implemented on an experimental channel with a length of 10 m, a width of 1 m, and a height of 0.8 m in the Hydraulics Lab at the Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. 6 meters of the total length of the channel has been transformed into a composite channel. Also, the main cross-section and floodplains had adjustable depths and widths. The present study examined the effects of the relative width and initial Froude number. Three relative widths and three initial Froude numbers were studied in a total of nine tests. In each test, the initial Froude number was set to induce a hydraulic jump by changing the opening of the upstream opening height at a given flow rate.

The present work experimentally induced hydraulic jumps in compound open channels and quantified the physical properties of hydraulic jumps (e.g., conjugate depths and hydraulic jump length) by point velocity, flow rate, and flow velocity measurements. The results indicate that the physical and hydraulic characteristics of the observed jump are different from the classical type and the use of classical jump equations leads to error.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Compound Channel
  • Hydraulic Jump
  • Initial Froude Number
  • Rapidly Varied Flow
  • Relative Width