مقایسه هیدرولیک جریان درون حوضچه آرامش همگرا با تغییر زاویه همگرایی

جهش هیدرولیکی، از نوع جریان های متغیر سریع است که در بسیاری از کارهای عملی با آن رو به رو هستیم و عبارت است از تغییر حالت جریان از فوق بحرانی به زیر بحرانی. چنانچه آب در قسمتی دارای حالت فوق بحرانی بوده و بنا به مشخصات و موقیعت کانال بخواهد تغییر حالت دهد، عمق جریان در مسیر نسبتا کوتاهی به میزان قابل توحهی افزایش یافته و ضمن افت انرژی محسوس از میزان سرعت، به اندازه قابل توجهی کاسته می گردد. این پدیده یکی از پیامدهای مهم در کانال های باز بوده و از ابتدا تا انتهای آن یک تلاطم و پیچش سطحی آب وجود دارد، به پرش هیدرولیکی موسوم است. حوضچه آرامش یا حوضچه های جهش آبی قسمت کوتاهی از یک کانال کف سازی شده که در انتهای سرریزها یا هر منبع دیگری که جریان فوق بحرانی ایجاد کند، ساخته می شود. هدف از ساختن این سازه ها تشکیل پرش هیدرولیکی در داخل حوضچه می باشد تا جریان فوق بحرانی قبل از رسیدن به قسمت های غیر کف سازی شده رودخانه به جریان زیربحرانی تغییر حالت داده و از انرژی فوق العاده آن کاسته و از خرابی های احتمالی جلوگیری گردد. حوضچه های آرامش همگرا با مقطع مستطیلی یک نوع از حوضچه های آرامش است که به دلیل عدم نیاز به استفاده از سازه تبدیل در ابتدا و انتهای آنها، در صورتی که از نظر نسبت عمق ثانویه، طول جهش و افت نسبی انرژی، قابل رقابت با حوضچه های کلاسیک (معمولی) باشند، جایگزینی مناسبی برای این گونه حوضچه ها است. همگرایی می تواند باعث تغییراتی در خصوصیات پرش هیدرولیکی و کاهش طول و عمق پایاب در پرش هیدرولیکی شود که در نهایت می توان سازه های مستهلک کننده انرژی اقتصادی تری طراحی نمود. لذا در این تحقیق اثر همگرایی دیواره های بر روی خصوصیات و طول پرش در حوضچه های آرامش با استفاده از مدل Flow-3D مورد بررسی قرار گرفت.

Keywords:

حوضچه آرامش , مقطع همگرا , پرش هیدرولیکی مختلف , مدل Flow-3D