توصيفگر ها :
پرش هيدروليكي , حوضچهآرامش , صفحات مستغرق , زاويه حمله , نسبت اعماقمزدوج , طول پرش , افت انرژي
چكيده فارسي :
طراحي و اجراي حوضچههايآرامش در سازههاي آبي از اهميت ويژهاي برخوردار بوده است، از اين رو براي اقتصادي كردن اين سازهها، مطالعات گستردهاي بهمنظور چگونگي كنترل پرش هيدروليكي و يا بهحداقل رساندن ابعاد آن صورت گرفته است. براي افزايش راندمان و كاهش هزينههاي ناشي از ساخت فيزيكي، روشهاي مختلفي مانند ايجاد مانع در برابر جريان با استفاده ازصفحات مستغرق بهكارگرفته ميشود. در تحقيق حاضر صفحات مستغرق با سه زاويه حمله 45 ، 75 و 90 درجه و دو آرايش چيدمان مورد آزمايش قرار گرفته است. براي بررسي تاثير تغييرات پارامترهاي پرش هيدروليكي 54 آزمايش انجام شده است. اثر متغيرها به صورت جداگانه و همراه با يكديگر بر روي پارامترهايي نظير نسبت اعماقمزدوج ، طول نسبي ، ميزان اتلاف انرژي ، ضريب نيروي برشي بستر و پروفيلهاي سرعت در پرشهيدروليكي ارزيابي گرديد. نتايج اين پژوهش نشان داد ميانگين تاثير صفحات مستغرق بركاهش نسبت اعماقمزدوج، طول پرش و طول غلتاب در مقايسه با حالت كلاسيك درآرايش اول بهترتيب برابر 9/4، 24/6و 29/8 درصد بوده و افت نسبي انرژي بطور متوسط نسبت به حالت كلاسيك 5/5 درصد ميباشد. با درنظر گرفتن اين نتايج و ساير شرايط نظير سهولت ساخت و بهكارگيري، تثبيت و هزينههاي اقتصادي از ميان انتخابهاي موجود آرايش دوم صفحات مستغرق با زاويه حمله 45 درجه گزينه مناسبي براي طراحي بهينه حوضچه آرامش ميباشد. نتايج فوق در اين حالت بهترتيب برابر با10/0 ،18/3 و17/1 درصد بوده و افت نسبي انرژي نسبت به حالت كلاسيك 5/9 درصد افزايش يافته است. يكي از دستاوردهاي مهم اين پژوهش قابليت بهكارگيري آن در طرحهاي زيستمحيطي بهويژه تصفيه فاضلابهاي صنعتي بهواسطه اختلاط شديد با هوا و افزايش اكسيژن محلول است.
چكيده انگليسي :
The design and implementation of stilling basin in water structures have been of special importance. Therefore, extensive studies have been conducted to economically optimize these structures, focusing on controlling hydraulic jumps and minimizing their dimensions. Various methods, such as using submerged vanes, are employed to increase efficiency and reduce physical construction costs. In the present study, submerged vanes with three attack angles (45, 75, and 90 degrees) and two layouts, were experimentally tested. To examination the effects of hydraulic jump parameter variations, 54 experiments were conducted. The impacts of variables were evaluated individually and in combination on parameters such as conjugated depths ratio, relative length, energy loss, bed shear force coefficient, and velocity profiles in hydraulic jump. The results showed that, on average, the influence of submerged vanes on reducing conjugated depths ratio, jump length, and roller length in the first layout was 9.4%, 24.6%, and 29.8%, respectively, compared to the classic state. The average relative energy loss decreased by 5.5% compared to the classic state. Considering these results and other conditions such as ease of construction and deployment, stability, and economic costs, the second layout of submerged vanes with a 45-degree attack angle is a suitable option for optimal stilling basin design. In this case, the respective improvements are 10%, 18.3%, and 17.1%, and the relative energy loss has increased by 5.9% compared to the classic state. One of the important achievements of this research is its applicability in environmental designs, especially in industrial wastewater treatment, due to intense air mixing and increased dissolved oxygen