مطالعه آزمايشگاهي پروفيل سرعت در طول پرش هيدروليكي بر روي بستر با زبري هاي مثلثي

َA Laboratory study of Velocity profile at Hydraulic Jump on Triangular Corrugated Bed

در اين تحقيق مشخصات پرش هيدروليكي بر روي پنج نوع بستر موج‌دار مثلثي در فلومي با مقطع مستطيلي در آزمايشگاه هيدروليك دانشگاه شهركرد مورد بررسي قرار گرفت. فلوم داراي عرض و ارتفاع 4/0 متر و طول 12 متر بود. در مجموع 15 آزمايش در محدوده اعداد فرود اوليه 1/6 تا 6/13 انجام شد. در همه آزمايشات، تاثير زبري‌هاي بستر بر پرش هيدروليكي در اعداد فرود مختلف با تحليل پروفيل سرعت و استهلاك انرژي بررسي شد. پارامترهاي بي‌بعد هيدروليكي به صورت تابعي از عدد فرود تعيين گرديد. بررسي پروفيل‌هاي سرعت اندازه‌گيري شده در مقاطع مختلف پرش هيدروليكي نشان داد كه اين پروفيل‌ها مشابه بوده و با پروفيل جت آب بر روي بستر صاف متفاوت مي‌باشند. مقدار ضخامت لايه مرزي بي بعد بر روي بستر موج‌دار برابر 39/0 به دست آمد درحالي‌كه اين مقدار در بستر صاف معادل 16/0 است. همچنين افت انرژي در پرش بر روي بستر موج‌دار بيشتر از بستر صاف است (متوسط 3/11%).

In the present research, the hydraulic jump characteristics were studied experimentally over five triangular corrugated beds at the Hydraulics Laboratory of the Department of Water Engineering, University of Shahrekord, Iran. The flume has the dimensions of 0.4 m wide, 0.4 m deep and 12 m long. A total number of 15 tests were carried out for the range of initial Froude number from 6.1 to 13.1. In all tests, effect of triangular corrugated bed on velocity profiles and energy dissipation were studied. The dimensionless hydraulic parameters were determined as a function of the Froude number. The analysis of velocity profiles at different sections of the jump showed that the velocity profiles were similar and different from the profile of the simple plane wall jet. The normalized boundary layer thickness ?/b was equal to 0.39 for jumps on corrugated bed compared to 0.16 for the simple wall jet. It was also found that for similar Froude number the energy loss of jump on corrugated bed is more than the smooth bed (average=11.3%).