«يادداشت تحقيقاتي» ارزيابي اثر صفحات مستغرق بر خصوصيات پرش هيدروليكي در حوضچه‌هاي آرامش

»Research Note« Evaluation of Submerged Vanes Effect on Hydraulic Jump Characteristics in Stilling Basins

حوضچه‌هاي آرامش به منظور استهلاك انرژي جنبشي در پايين‌دست سازه‌هاي هيدروليكي از قبيل شيب‌شكن‌ها، سرريزها، تندآب‌ها و دريچه‌ها استفاده مي‌شوند. در اين تحقيق مشخصات پرش هيدروليكي با حضور صفحه‌هاي مستغرق در فلومي به طول 12، عرض و ارتفاع 4/0 متر مورد ارزيابي قرار گرفت. اين صفحات با ارتفاع 1/1، 2/2، 3/3 و 4/4 سانتي‌متر و زواياي حمله 10، 20، 30 و 90 درجه در مقابل جريان قرار داده شده و در مجموع 64 آزمايش در محدوده عدد فرود اوليه 3 تا 8 و دبي‌هاي 15، 20، 25 و 30 ليتر بر ثانيه انجام شد. نتايج نشان مي‌دهد كه استفاده از صفحات مستغرق طول پرش و عمق ثانويه را حداكثر به ترتيب 25 و 10 درصد كاهش مي‌دهد. مانع‌دار شدن بستر در شرايط حاضر تنش برشي بستر را 12برابر نسبت به بستر صاف افزايش خواهد داد كه شرايط بهينه ذكر شده در ارتفاع 4/4 سانتي‌متر و زاويه 90 درجه رخ مي‌دهد.

Stilling basins are used for dissipation of kinetic energy downstream of hydraulic structures such as drops, weirs, chutes and gates. In this study hydraulic jump characteristics in presence of a submerged vane was evaluated in a flume, 12 meters long, 0.4 meters wide and 0.4 meters high. The heights of vanes were 1.1, 2.2, 3.3 and 4.4 centimeters and they were located in front of the flow with an angle of attack of 10, 20, 30 and 90 degrees. Sixty four experiments with upstream Froude numbers in the range of 3 to 8 and four different discharges of 15, 20, 25 and 30 liters per second were used in this study. Results show that use of submerged vanes can decrease length and downstream depth of hydraulic jump up to 25 and 10 percent, respectively. The bed roughness under this condition increase the bed shear stress 12 times higher compared to smooth bed and this condition occur for the vane with 4.4 centimeters hight and angle of attack of 90 degrees.