بررسي آزمايشگاهي تأثير هندسه آستانه بر پديده هيسترزيس جريان با رژيم فوق‌بحراني

پژوهش حاضر، براي نخستين بار رفتار هيسترتيك جريان فوق بحراني را كه به‌دليل دو رفتار متفاوت جريان در شرايط هيدروليكي يكسان اتفاق مي‌افتد، را به‌صورت آزمايشگاهي و تحليلي مورد بررسي قرار داده است. به‌همين منظور، از سه آستانه با هندسه هاي استوانه اي، مكعب مستطيلي و هرمي شكل بهره گرفته شده است. محدوده دبي هاي بكاررفته در محدوده 0.0041 تا 0.01 مترمكعب بر ثانيه مي باشد. دبي به‌صورت افزايشي در جريان اوليه و سپس به‌صورت كاهشي در جريان ثانويه وارد فلوم آزمايشگاهي مي گردد. رژيم هاي احتمالي جريان در نزديكي آستانه براساس اعماق نسبي در پايين‌دست دريچه‌كشويي و در دو مقطع يك و دو بصورت تابعي از عدد فرود عبوري از زير دريچه طبقه بندي شده است. نتايج نشان مي دهد كه با افزايش دبي جريان و سپس كاهش آن، در برخي از دبي ها دو رفتار متفاوت از جريان در شرايط يكسان هيدروليكي ديده مي شود. همچنين نتايج نشان داد مقادير اعماق نسبي y1/y0، y2/y0 و اعداد فرود مقاطع يك و دو به مقدار زيادي افزايش يافته است در حالي كه راندمان پرش هيدروليكي براي پارامتر استهلاك انرژي نسبي در آستانه مكعبي بيشتر از ساير آستانه ها مي باشد. به‌طوري كه در جريان اوليه ميزان اين اعماق بيانگر رژيم زيربحراني و در جريان ثانويه با تشكيل پديده هيسترزيس در برخي از دبي ها بيانگر رژيم فوق بحراني مي باشد.