17088

15110

كارشناسي ارشد

گرايش سازه هاي آبي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1400

هشت 99 ص.: مصور، شكل ، جدول

منوچهر حيدر پور

ناهيد پور عبداله

الهام فاضل ، سعيد سلطاني

1400/11/06

كتابنامه

مهندسي كشاورزي

مهندسي كشاورزي

1400/11/06

2802807

چكيده پرش هيدروليكي از جمله پديد‌ه‌هاي مهم هيدروليكي است كه موجب استهلاك انرژي جنبشي آب مي‌گردد. اكثر محققين در تحقيقات خود سعي بر اين دارند كه با تغيير ساختگاه تشكيل پرش(حوضچه آرامش) شرايط را براي بيشترين ميزان استهلاك انرژي فراهم آورند و از اين رو ساخت اين سازه اقتصادي شود. يكي از راه‌هايي كه مي‌تواند باعث افزايش افت انرژي در پرش هيدروليكي شود، ايجاد زبري در كف حوضچه‌هاي آرامش مي‌باشد. در اين تحقيق آزمايشگاهي خصوصيات پرش هيدروليكي بر روي بسترهاي زبر با زبري مصنوعي ذوزنقه‌اي قائم الزاويه و پله منفي ابتدايي مورد بررسي قرار گرفت. تعداد 135 آزمايش در محدوده اعداد فرود 4 تا 5/9 در كانال مستطيلي به طول 8 ، عرض 4/0 و ارتفاع 6/0 متر صورت گرفت. جهت ايجاد پرش از دريچه‌اي در ابتدا كانال و جهت كنترل آن از دريچه‌اي در پايين دست كانال استفاده شده است. در اين تحقيق خصوصيات پرش هيدروليكي در حضور زبري مصنوعي در 4 حالت چيدمان منظم، زيگزاگ، تراكم زياد به كم و تراكم كم به زياد و پله منفي ابتدايي در دو ارتفاع متفاوت 03/0 و 06/0 متر براي سه دبي 30 ،40 و 50 ليتر بر ثانيه مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه بيشترين كاهش عمق ثانويه در هر دو ارتفاع پله مربوط به حالت تراكم زياد به كم و برابر 3/14% نسبت به حالت كلاسيك مي‌باشد. همچنين طول پرش و طول غلتاب به ترتيب33% و1/21% كاهش داشته‌است. نتايج نشان داد كه افزايش ارتفاع پله منفي ابتدايي تاثيري در كاهش نسبت اعماق مزدوج، طول پرش و طول غلتاب پرش هيدروليكي نداشته‌است.بنابراين پله منفي ابتدايي در تثبيت پرش و پايداري آن نقش بسزايي دارد.افت انرژي 4/37% نسبت به حالت كلاسيك افزايش يافته است و ضريب نيروي برشي در بستر زبر به طور متوسط7/6% برابر حالت كلاسيك است. با بررسي نيمرخ‌هاي سرعت، ضخامت لايه مرزي حدود 63/0 محاسبه شد كه اين مقدار در پرش بر روي بستر صاف 16/0 مي‌باشد.

Abstract Hydraulic jump is one of the important hydraulic phenomena that causes the depletion of kinetic energy of water. Most researchers in their research try to change the construction site (stilling basin) to provide the conditions for maximum energy consumption and therefore the construction of this structure becomes economical. One of the ways that can increase the energy drop in hydraulic jump is to create roughness in the bottom of the relaxation pools. In this laboratory study, the characteristics of hydraulic jump on rough substrates with artificial roughness of vertical trapezoids and elementary negative stairs were investigated.135 experiments were performed in the range of landing numbers from 4 to 9.5 in a rectangular channel with a length of 8, a width of 0.4 and a height of 0.6 m. To create a jump through a valve at the beginning of the channel and to control it, a valve downstream of the channel has been used. In this research, the characteristics of hydraulic jump in the presence of artificial roughness in 4 modes of regular arrangement, zigzag, high to low density and low to high density and the initial negative step at two different heights of 0.03 and 0.06 m for three discharges of 30, 40 and 50 liters per second was examined. The results showed that the highest decrease in secondary depth in both stair heights is related to the high to low density mode and equal to 14.3% compared to the classic mode.Also, jump length and roll length decreased by 33% and 21.1%, respectively. The results showed that increasing the height of the initial negative step had no effect on reducing the ratio of conjugate depth, jump length and rolling length of the hydraulic jump. Therefore, the initial negative step has a significant role in stabilizing the jump and its stability.Energy loss has increased by 37.4% compared to the classical state and the shear force coefficient in the rough bed is on average 6.7% equal to the classical state. By examining the velocity profiles, the thickness of the boundary layer was calculated to be about 0.63, which is 0.16 in jumping on a flat bed.

منوچهر حيدر پور

ناهيد پور عبداله

الهام فاضل ، سعيد سلطاني