بررسي نيروهاي هيدروديناميكي كف حوضچه هاي آرامش با پله معكوس و بستر زبر

Hydrodynamic Forces Analysis on Stilling Basin’s Bed with Negative Step and Roughened Bed

مقدمه: در بسياري از سازه هاي هيدروليكي نياز است تا انرژي جريان مستهلك گردد تا باعث فرسايش و يا تخريب سازه نگردد. در عمل روش هاي مختلفي جهت اين امر وجود دارد كه از جمله آنها پرش هيدروليكي است. پرش هيدروليكي در حالت هاي مختلفي از هندسه كانال و شرايط آن قابل وقوع است. در اثر پايين افتادن ناگهاني كف كانال كه از آن به عنوان پله معكوس نيزنام برده ميشود، طول پرش هيدروليكي، اعماق مزدوج پرش، فشارهاي هيدروديناميكي در كف و ديگر مشخصات آن تغيير مي كند. همچنين با استفاده از زبري در بستر حوضچههاي آرامش از نوع پرش هيدروليكي مي توان طول پرش را كاهش داد. روش­: اين تحقيق با روش آزمايشگاهي انجام شد در اين تحقيق شرايط پله معكوس و بستر زبر به صورت توام در پرش هيدروليكي اعمال شده و تغييرات فشارهاي هيدروديناميكي در كف حوضچه آرامش مورد بررسي قرار گرفت. يافته­ ها: نتايج نشان داد كه بحراني ترين منطقه پرش از لحاظ بوجود آمدن حداكثر نيروهاي هيدروديناميكي و كاويتاسيون در اين نوع حوضچه‌هاي آرامش در محدوده‌ي با طول بي بعد 10.44

Introduction: In many types of hydraulic structures, a considerable portion of the kinetic energy of the flowing water must be dissipated to prevent erosion of the channel downstream from structure. Various methods of energy dissipation have been used to achieve tranquil flow conditions. One of the most effective means of accomplishing the required energy dissipation is a hydraulic jump. The hydraulic jump can assume several different forms depending on the geometry of the channel boundaries. Methods: A negative step with abrupt drop can change length of jump, sequent depths, hydrodynamic forces and other characteristics of the hydraulic jump. Also using Bed Roughness in stilling Basins is an effective method to increase jump efficiency and decrease jump length. In the present study, combination of rough bed and negative step is used to check the effect of this combination on hydrodynamic forces in stilling basins. Findings: The results showed that the most critical area in terms of maximum hydrodynamic forces and cavitation in this type of stilling basins can be find in 10.44