Skip to main content
SUPERVISOR
Manouchehr Heidarpour,Elham Izadinia
منوچهر حیدرپوراسفرجانی (استاد راهنما) الهام ایزدی نیا (استاد مشاور)
 
STUDENT
BASHIR FALLAHI
بشیر فلاحی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Experimental study of hydraulic jump in stilling basin with adverse slop, rough bed, and along with channel divergence
One of the most important topics in the study of reducing the destructive energy of the flow is hydraulic jump. Hydraulic jump control is carried out in order to reduce the damage to the downstream structures. A hydraulic jump is a type of rapidly varried flow which over short distances, changes from supercritical state to subcritical is occured. Most researchers have been trying to provide conditions for more energy dissipation by changing the design of a stilling basin. In recent years, it has been determined that divergence, the presence of roughness or the formation of slopes in the basement of stilling basin, can be effective in reducing jump dimensions and is economically feasible. In this study, the characteristics of jump and the effects of an abrupt divergence have been investigated in the presence of roughness and inverse slope. Hydraulic jump characteristics were measured in a horizontal rectangular flume, 0.4 m wide, 0.6 m deep, and 8 m long. In order to create a hydraulic jump, a sluice gate was installed at the beginning of the channel. In this study, the divergence ratio is considered in the range of , adverse slopes in the range -3% and atural rough bed conditions with 0 ? t / D 1 ? 0.9. In total, 324 experiments have been conducted in the range of Froud numbers of 4.9 to 9.5 and discharge 30 to 50 . Primary and secondary depths were measured by manual depth gauges and vloctiy profiles by pitot tube. The results indicated that the maximum decrease in the secondary depth and jump length was in model T = 2, ? = -3%, t = 2 cm and equal to 54.94% and 23.99% respectively. The energy loss in this model, also, increased by 28.57% compared to the type="#_x0000_t75" . is 0.54. The water fluctuations, pressure variations the probability of existence cavitation were studied using the piezometers, installed at the bottom of the stilling basin with a distance of 10 centimeter from each other. The measurements showed that there is no cavitation in these experiments. Keywords : Hydraulic jump, stilling basin, abrupt divergence, Adverse slope, speed profiles, secondary depth, energy loss, cavitation.
یکی از عمده‌ترین مباحث در زمینه مطالعه کاهش انرژی مخرب جریان به منظور کاهش خسارت بر ابنیه پایین‌دست، بررسی پرش هیدرولیکی و نحوه کنترل آن می‌باشد. پرش هیدرولیکی از نوع جریان‌های متغیر سریع است که در فاصله کوتاهی، جریان از حالت فوق بحرانی به زیر بحرانی تغییر می‌کند. اکثر محققین در مطالعات خود سعی کرده‌اند که با تغییر در ساخت حوضچه آرامش، شرایط را برای اتلاف انرژی بیشتر فراهم آورند. در سال‌های اخیر مشخص گردیده است که ایجاد واگرایی، حضور زبری و یا ایجاد شیب در کف حوضچه آرامش، می‌تواند در کاهش ابعاد پرش مؤثر بوده و از نظر اقتصادی نیز به‌صرفه باشد. در این تحقیق به‌بررسی مشخصات پرش و تأثیر واگرایی ناگهانی ایجاد شده در حضور زبری سنگ‌ریزه‌ای و شیب معکوس پرداخته شده است. آزمایشات در کانال مستطیلی به طول 8، عرض 4/0 و ارتفاع 6/0 متر انجام شده است. جهت ایجاد پرش از دریچه‌ای در ابتدا کانال و جهت کنترل آن از دریچه‌ای در پایین دست کانال استفاده شده است. نسبت واگرایی در این مطالعه در محدوده ، شیب معکوس در محدوده -3% و زبری سنگریزه‌ای در محدوده می‌باشد. در مجموع 324 آزمایش در محدوده اعداد فرود 9/4 تا 5/9 و دبی 30 تا 50 لیتر بر ثانیه انجام شده است. عمق اولیه و ثانویه به‌وسیله عمق‌سنج دستی و پروفیل‌های سرعت به‌وسیله لوله پیتوت اندازه‌گیری شده است. نتایج نشان داد که بیشترین کاهش عمق ثانویه و طول پرش در مدل T=2, ?=-3%, t=2 cm بوده و به‌ترتیب برابر 94/54% و 99/23% می‌باشد. همچنین افت انرژی در این مدل 57/28% در مقایسه با حالت کلاسیک افزایش یافته است. با بررسی پروفیل‌های سرعت ضخامت لایه مرزی حدود 54/0 محاسبه شد. در این مطالعه، در کف حوضچه‌آرامش پیزومترهایی با فاصله 10 سانتی‌متر از یکدیگر نصب شده است، نوسانات آب در این پیزومترها، تغییرات فشار و در نتیجه احتمال وجود کاویتاسیون را مشخص می‌نماید. اندازه‌گیری‌های انجام شده عدم وجود کاویتاسیون در این آزمایشات را نشان می دهد. کلمات کلیدی : پرش هیدرولیکی، حوضچه آرامش، واگرایی ناگهانی، شیب معکوس، پروفیل سرعت، عمق ثانویه، افت انرژی، کاویتاسیون.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی