بررسي آزمايشگاهي استهلاك انرژي در حوضچه آرامش با بستر متحرك بالادست صفحه مشبك

Experimental Study of Energy Dissipation in the Stilling Basin with Movable Bed in the Upstream of Screens

صفحات مشبك سازه هايي با نسبت تخلخل معين هستند كه به صورت عمود در مسير جريان فوق بحراني قرار گرفته و باعث استهلاك انرژي جريان و تثبيت پرش هيدروليكي مي شوند. در اين بررسي، استهلاك انرژي ناشي از پرش هيدروليكي و صفحه مشبك بصورت آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفته است. متغيرهاي مهم اين تحقيق عبارت اند از: (i) عدد فرود جريان فوق بحراني در بازه 3/5 تا 8؛ (ii) پنج نمونه دانه هاي بستر با قطر متوسط 4/1 تا 24 ميليمتر؛ (iii) صفحه مشبك با تخلخل 40 و 50 درصد. در اين تحقيق، تغييرات استهلاك انرژي در مقابل عدد فرود جريان فوق بحراني، ميزان مشاركت صفحه مشبك و پرش هيدروليكي در استهلاك انرژي، تاثير تخلخل بر روي استهلاك انرژي مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين براي محاسبه استهلاك انرژي در پايين دست صفحه مشبك روابطي ارائه شده و نتايج با تحقيقات گذشته مقايسه شده است. نتايج نشان داد كه عدد فرود جريان فوق بحراني تاثير زيادي بر استهلاك انرژي دارد. همچنين تاثير پارامتر هاي بدون بعد اندازه دانه ها و بيشينه عمق آبشستگي بر استهلاك انرژي ناچيز و قابل چشم پوشي است.

Screens are lattice plates with certain porosity arranged vertically in the supercritical flow inducing energy dissipation and hydraulic jump stabilization. In this study, energy dissipation due to Hydraulic jump and Screens are investigated experimentally. The main variables of the study are: (i) the Froude number of supercritical flow (FrA) in the 3.5-8 range; (ii) five samples of bed grains with a median diameter of 4.1-24 mm; (iii) screen with 40% and 50% porosities. The results from the study clarified change energy dissipation pit against supercritical Froude number, the participation of Screen and hydraulic jump in energy dissipation and the effect of porosity on energy dissipation. Also, to calculate the energy dissipation in the downstream of the Screen, some relationships have been presented and the results have been compared with previous studies. The results showed that the Froude number (FrA) of supercritical flow have a great effect on energy depreciation. Also, the effect of dimensionless grain sizes (d50) and maximum scour depth (Ds) is negligible on energy depreciation.