بررسي تغييرات ويژگي‌هاي پرش هيدروليكي بر روي بستر زبر نسبت به تغييرات طول موج زبري‌ها

Investigation of the Effect of Roughness Wave Length on the Hydraulic Jump Characteristics of Roughened bed

در اين تحقيق به تغييرات خصوصيات پرش هيدروليكي از جمله طول پرش و عمق ثانويه و همچنين تغييرات طول موثر بستر زبر نسبت به تغييرات طول موج زبري بستر پرداخته شده است. طول موثر اندازه اي است كه اگر طول بستر زبر از آن بيشتر شود، تغييري در ابعاد پرش مشاهده نمي‌شود. در اين تحقيق تغييرات ويژگي هاي پرش براي 4 طول موج زبري در 4 عدد فرود مورد مطالعه قرار گرفت. آزمايش‌ها در محدوده اعداد فرود 83/5 تا 13/10 در فلومي به طول 12 متر و عرض و ارتفاع 40 سانتي‌متر انجام گرفت. نتايج آزمايش ها نشان داد با افزايش طول موج زبري هاي مورد استفاده در اين تحقيق نرخ كاهش طول پرش و عمق ثانويه تحت تاثير بستر زبر كاهش مي‌يابد. همچنين با افزايش طول موج زبري ها طول موثر بستر زبر بر روي عمق ثانويه افزايش، ولي طول موثر بستر زبر بر روي طول پرش كاهش مي يابد. با توجه به روابط ايجاد شده براي تغييرات طول و عمق ثانويه پرش و همچنين طول موثر بستر زبر نسبت به طول موج، نسبت طول موج به ارتفاع موج (s/t) برابر 5/4 به عنوان طول موج بهينه تشخيص داده شد.

In this study, variation of hydraulic jump characteristics including jump length and secondary depth and the variation of the effective length of roughness in relation to the wave length were studied. For this purpose, the characteristics of hydraulic jump under four different wave lengths and four different Froude numbers were experimentally determined. Totally, 84 tests have been carried out in the range of Froude numbers from 5.84 to10.13 in a flume with length of 12 m , width of 40 cm, and height of 40 cm. The results showed that the characteristics of hydraulic jump such as length of jump and secondary depth declines as the length of roughness increases. It was also found that, the effective roughness length on the secondary depth increases as the wave length increases, but the effect of roughness length on the length of jump is reverse. Regarding the derived relationships, the optimum dimensionless wave length was obtained to be 4.5.