بررسی آزمایشگاهی تاثیر هندسه آستانه بر پدیده هیسترزیس جریان با رژیم فوق بحرانی

پژوهش حاضر، برای نخستین بار رفتار هیسترتیک جریان فوق ­بحرانی را که به دلیل دو رفتار متفاوت جریان در شرایط هیدرولیکی یکسان اتفاق می افتد، را به صورت آزمایشگاهی و تحلیلی مورد بررسی قرار داده است. به همین منظور، از سه آستانه با هندسه­ های استوانه ای، مکعب مستطیلی و هرمی ­شکل بهره گرفته شده است. محدوده دبی­ های بکاررفته در محدوده ۰۰۴۱/۰ تا ۰۱/۰ مترمکعب بر ثانیه می­ باشد. دبی به صورت افزایشی در جریان اولیه و سپس به صورت کاهشی در جریان ثانویه وارد فلوم آزمایشگاهی می­ گردد. رژیم ­های احتمالی جریان در نزدیکی آستانه براساس اعماق نسبی در پایین دست دریچه کشویی و در دو مقطع یک و دو بصورت تابعی از عدد فرود عبوری از زیر دریچه طبقه­ بندی شده است. نتایج نشان می ­دهد که با افزایش دبی جریان و سپس کاهش آن، در برخی از دبی ­ها دو رفتار متفاوت از جریان در شرایط یکسان هیدرولیکی دیده می ­شود. همچنین نتایج نشان داد مقادیر اعماق نسبی y۱/y۰، y۲/y۰ و اعداد فرود مقاطع یک و دو به مقدار زیادی افزایش یافته است در حالی ­که راندمان پرش هیدرولیکی برای پارامتر استهلاک انرژی نسبی در آستانه مکعبی بیشتر از سایر آستانه ­ها می­باشد. به طوری که در جریان اولیه میزان این اعماق بیانگر رژیم زیربحرانی و در جریان ثانویه با تشکیل پدیده هیسترزیس در برخی از دبی ­ها بیانگر رژیم فوق­ بحرانی می­باشد.

Keywords:

رفتار هیسترتیک , رژیم های احتمالی جریان , آستانه , اعماق نسبی جریان , پرش هیدرولیکی