Skip to main content
SUPERVISOR
منوچهر حیدرپوراسفرجانی (استاد راهنما) جهانشیر محمدزاده هابیلی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Shahab Banitaba
سیدشهاب بنی طباجشوقانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Analysis of hydraulic jump in stilling basin with adverse slope and trapezoidal artificial roughness with different heights in laboratory scale
Hydraulic jump is one of the important phenomena in open channels and there is a turbulence and twisting in water from the beginning to the end of it. The flow change from the supercritical to the subcritical state is accompanied by a large amount of energy. Hydraulic jumps are used to reduce this energy. In order to reduce the damage caused by hydraulic jumps, structures such as a stilling pools are immediately used after gates or downstream of the weirs. Hydraulic jumps may occur on smooth or sloping surfaces. Many research has been done to economize the stilling basins. In recent years, it has been found that the presence of roughness or slope in the bottom of the basins can be effective in reducing jump dimensions. In this research, changes in hydraulic jump characteristics on trapezoidal roughness and adverse slope have been investigated. Experiments were carried out in a rectangular flume of length 8, width 0.4 and height 0.6 m. In order to create a hydraulic jump a sluice gate was used at the beginning of the channel. A total of 135 experiments were conducted in the range of 4 to 9 Froud numbers. The conjugate depths was measured by limnometer and velocity profiles was measured by pilot tube. In this study, at the bottom of the stilling basins there are piezometers with a spacing of 5 cm apart. The results showed that the secondary depth of the jump was reduced by 18.8% compared to the Key words Hydraulic jump, Trapezoidal roughness, Adverse slope, Secondary depth, Jumping length, Roller length, Energy loss, Cavitation Top of Form Bottom of Form
پرش هیدرولیکی یکی از پدیده های مهم جریان آب در کانال های باز بوده و از ابتدا تا انتهای آن یک تلاطم و پیچش در آب به وجود می آید. تبدیل جریان از حالت فوق بحرانی به زیر بحرانی با انرژی زیادی همراه می باشد. جهت کاهش این انرژی از پرش هیدرولیکی استفاده می شود. جهت کاهش خرابی های ناشی از پرش هیدرولیکی از سازه هایی نظیر حوضچه آرامش بلافاصله پس از دریچه ها و یا در پایین دست سریزها استفاده می شود. پرش هیدرولیکی ممکن است بر روی بسترهای صاف و یا شیبدار ایجاد شود. جهت اقتصادی نمودن حوضچه آرامش تحقیقات زیادی انجام شده است. در سال های اخیر مشخص گردیده است که حضور زبری و یا شیب در کف حوضچه آرامش می تواند در کاهش ابعاد پرش موثر باشد. در این تحقیق به بررسی تغییرات مشخصات پرش هیدرولیکی بر روی بسترهایی با زبری ذوزنقه قائم الزاویه و شیب معکوس پرداخته شده است. آزمایشات در کانال مستطیلی به طول 8 ، عرض 4/0و ارتفاع 6/0 متر انجام شده است. جهت ایجاد پرش از دریچه ای در ابتدا کانال استفاده شده است. همچنین جهت کنترل پرش از دریچه ای در پایین دست کانال استفاده شده است. در مجموع 135 آزمایش در محدوده اعداد فرود 4 تا 9 انجام شده است. نسبت اعماق مزدوج با عمق سنج دستی و پروفیل های سرعت به وسیله لوله پیتوت اندازه گیری شده است. در این مطالعه در کف حوضچه آرامش پیزومترهایی با فاصله 5 سانتی متر از یکدیگر نصب شده است. نتایج نشان داد که عمق ثانویه پرش نسبت به حالت کلاسیک (بدون زبری و شیب) 8/18% کاهش یافته است. همچنین طول پرش و طول غلطاب به ترتیب8/33% و7/34%کاهش داشته است. افت انرژی54/9% افزایش یافته است و ضریب نیروی برشی در بستر زبر به طور متوسط 2/9 برابر بستر صاف می باشد. با بررسی پروفیل های سرعت ضخامت لایه مرزی حدود 54/0 محاسبه شد. با افزایش ارتفاع زبری و شیب معکوس نتایج بهتری گرفته شده است به طوری که بهترین نتایج مربوط به زبری 2 سانتی متر و شیب %3- می باشد. نوسانات آب در پیزومترها تغییرات فشار و در نتیجه احتمال وجود کاویتاسیون را مشخص می نماید. اندازه گیری های انجام شده عدم وجود کاویتاسیون در این آزمایشات را نشان می دهد. کلمات کلیدی: پرش هیدرولیکی، حوضچه آرامش، زبری ذوزنقه قائم الزاویه، شیب معکوس، عمق ثانویه، طول پرش، طول غلطاب، افت انرژی، کاویتاسیون

ارتقاء امنیت وب با وف بومی