مطالعه رفتار ديناميكي جت قائم برخوردي در حوضچه استغراق

Study of the Vertical Impinging Jet's Dynamic Behavior in Plunge Pool

در اين تحقيق با استفاده از مدل آزمايشگاهي، به بررسي اثر رفتار ديناميكي جت قائم برخوردي بر عمق‌هاي آبشستگي ديناميكي و استاتيكي در بستر حوضچه استغراق پرداخته شده است. آزمايش‌ها با تغيير در دانه‌‌بندي رسوب و رقوم نصب جت انجام شده است. سناريوهاي اصلي با تثبيت ارتفاع نصب نازل در رقوم 24، 35.5 و 44 سانتي‌متر نسبت به سطح بستر آبرفتي شكل گرفته است. سناريوهاي فرعي با تغييردر دانه بندي بستر آبرفتي با قطر متوسط 4.06، 7.14 و 8.73 ميلي‌متر و سرعت خروجي جريان در محدوده 2.04 الي 10.36 متر بر ثانيه نسبت به بررسي شرايط هيدروليكي جريان تدوين گرديدند. سپس الگو‌هاي رفتاري مختلف چاله آبشستگي، بر اساس فرم چاله و ضريب فشاري جت طبقه‌بندي شد. نتايج به‌دست آمده علاوه بر معرفي طبقه‌‌بندي نويني در فرم چاله آبشستگي تحت شرايط ديناميكي، منجر به معرفي معادله‌اي جهت تعيين تفاضل عمق‌هاي بدون بعد ديناميكي و استاتيكي (dd-ds)/hjگرديد. ضريب همبستگي رابطه تعريف شده 0.72 و ريشه ميانگين مربعات خطاي آن 0.096 مي‌باشد.

The effect of dynamic vertical impinging jet on the static and dynamic scour depth is investigated in plunge pool bed, concerning the laboratory model. Experiments are conducted by changing jet installation height and a variety of grain size distribution. The basic scenarios are implemented with different nozzle elevation i.e. 24, 35.5, and 44 cm from the surface of alluvial bed. Then, the sub scenarios are developed by changing the grain size of alluvial bed with average diameters of 4.06, 7.14, and 8.73 mm and the output velocity of flow, with a variation range of 2.04 to 10.36 m s-1. Toward this end, concerning laboratory observations, various types of scour hole are classified based on the formation of the hole and the pressure factor of the jet. The results in adition to present an innovative classification of dynamic scour holes led to introduce an equation for estimating the relative difference of dynamic and static scour depths. A non-dimensional equation was presented as a simple and precise equation which would be recommended for estimation of the relative difference of dynamic and static scour depths (dd-ds)/hj. The relation had the correlation coefficient and root mean square error values of 0.72 and 0.096, respectively.