مطالعه تئوری و آزمایشگاهی جهش هیدرولیکی واگرا در مقاطع ذوزنقه ای شکل

از جمله روش های کاهش هزینه احداث حوضچه های آرامش از نوع جهش هیدرولیکی، تغییر شکل مقطع و پلان حوضچه در جهت هم آهنگی با مقاطع بالادست و پایین دست، بدون استفاده از سازه های تبدیل می باشد. از طرفی، هرگونه تغییر در هندسه حوضچه، شرایط ایجاد جهش و خصوصیات هیدرولیکی آن را تحت تاثیر قرار می دهد. در پژوهش حاضر، تاثیر تغییرات توام شیب جانبی و واگرایی دیواره های حوضچه آرامش بر وضعیت و مشخصات جهش هیدرولیکی مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، با تعمیم مبانی تئوری جهش هیدرولیکی برای مقاطع ذوزنقه ای، روابط تئوری برای نسبت عمق ثانویه و افت نسبی انرژی استخراج و با انجام آزمایش هایی بر روی یک مدل حوضچه آرامش، که برای این منظور طراحی و ساخته شده بود، طول و سایر مشخصات جهش مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش ها برای ۳ شیب جانبی مختلف (۱ : ۵/۱، ۱:۱ و ۵:۱/۰) و ۴ زاویه واگرایی ( ۳, ۵, ۷ و ۹ درجه)، به اضافه جهش مستقیم در مقطع مستطیلی، در دامنه وسیعی از اعداد فرود (از ۳ تا ۹) صورت گرفت. نتایج به دست آمده از مقایسه های صورت گرفته بر روی پارامترهای مهم جهش نشان می دهد که کاهش شیب جانبی در هر زاویه واگرایی موجب کاهش نسبت عمق ثانویه، افزایش طول جهش و افت انرژی در مقایسه با مقطع مستطیلی در همان زاویه واگرایی می شود. هم چنین افزایش زاویه واگرایی موجب کاهش نسبت عمق ثانویه، کاهش طول جهش و افزایش افت نسبی انرژی در مقایسه با مقاطع مستطیلی و ذوزنقه ای مستقیم خواهد شد. میزان این تغییرات، با افزایش زاویه واگرایی، در مقطع مستطیلی افزایش و در مقاطع ذوزنقه ای برای نسبت عمق ثانویه و افت نسبی انرژی افزایش و برای طول جهش کاهش می یابد.

Keywords:

Hydraulic jump , Stilling basin , Diverging hydraulic jump , Trapezoidal stilling basin , جهش هیدرولیکی , حوضچه آرامش , جهش هیدرولیکی واگرا , حوضچه آرامش ذوزنقه ای