خصوصيات پرش هيدروليكي با پله معكوس تحت زبري‎هاي مصنوعي

Hydraulic Jump Characteristics at an Abrupt Drop under Influence of Artificial Roughness

پله معكوس، تغيير ناگهاني تراز كف كانال است كه به منظور كاهش طول پرش هيدروليكي، همچنين اطمينان از اينكه پرش هيدروليكي تحت شرايط مختلف جريان از حوضچه آرامش خارج نمي‎شود، در شبكه‌هاي آبياري و زهكشي استفاده مي‎گردد. مهم‌ترين خصوصيت در مورد پرشهايي كه بر پله معكوس تشكيل مي‎گردد، موقعيت شروع پرش از محل پله است. از آنجا كه زبري كف حوضچه تاثير قابل ملاحظه‌اي در ميزان طول حوضچه دارد، استفاده همزمان از پله معكوس به همراه زبري در كف كانال مي‎تواند بر مشخصات پرش تاثيرگذار باشد. هدف از اين پژوهش ارايه نتايج يك مطالعه آزمايشگاهي در زمينه پرش هيدروليكي با بستر زبر به منظور بررسي اثر زبري بر پارامترهاي پرش هيدروليكي در پله‎ معكوس مي‎باشد. نتايج اين مطالعه نشان داد وجود زبري در بستر باعث كاهش طول پرش به مقدار 36 درصد نسبت به پرش كلاسيك و 53 درصد نسبت به پرش در پله معكوس با بستر صاف گرديده است. مشاهدات و داده‌ها نشان مي‌دهند كه نسبت اعماق مزدوج تقريباً برابر همين نسبت در پرش كلاسيك بوده و اينكه نقطه شروع پرش در همه آزمايش‌ها ثابت مي‌باشد.

Abrupt drop is a sudden lowering of the channel bed which is done for reduction of hydraulic jump length and to ensure that the jump will not be shifted outside the basin for various flow conditions. This type of basin is used in irrigation and drainage networks as an effective measure for dissipation of kinetic energy. Since the roughened bed of basin also can reduce the stilling basin length, the use of both abrupt drop on bed and roughness can reduce the jump length even more. Therefore it is the main goal of this study to conduct experimental tests on a large scale model to see how the roughness can affect on jump characteristics. To reach such goal tests conducted on a flume of 80cm wide, 15m long and 60cm high. The flow discharge ranged from 56lit/sec to 230l/sec providing Froude number in the range of 2.5 to 9.0. The results of this study show that the jump length reduces to about 36% of classical jump length. In comparison with jump in smooth bed of abrupt drop, the amount of reduction reaches as high as 53%. The observation al results show that the location in which the jump starts, is almost constant in all tests and the sequent depth ratios have almost the same value as in classical jump.