بررسي آزمايشگاهي تأثير محل قرارگيري صفحات مشبك در ميزان استهلاك انرژي جريان

Laboratory Investigation on the Effect of Screen's Location on the Flow Energy Dissipation

استهلاك انرژي در سازه هاي هيدروليكي از مسائل مهم در مهندسي هيدروليك است. عملكرد سازه هاي هيدروليكي از نظر استهلاك انرژي مي‌تواند پايداري سازه و بستر رودخانه را تأمين كند. در اين پژوهش به ارزيابي آزمايشگاهي عملكرد صفحات مشبك به عنوان مستهلك كننده‌ي انرژي جريان فوق بحراني پرداخته شده است. پارامترهاي مورد بررسي عبارتند از: عدد فرود؛ درصد روزنه صفحات مشبك؛ محل قرارگيري صفحات مشبك. عدد فرود جريان فوق بحراني در بازه ۲/۵ تا ۸/۵ تغيير كرده و درصد روزنه صفحات مشبك 40 و 50 درصد بوده است. همچنين محل قرارگيري صفحات در فواصل ۶۲/۵، 125 و 250 سانتي‌متري بعد از دريچه مولد جريان فوق بحراني در نظر گرفته شده است. نتايج تحقيق نشان داد درصد روزنه صفحات، فاصله قرارگيري صفحه مشبك از دريچه مولد جريان فوق بحراني و همچنين عدد فرود جريان فوق بحراني، بر عملكرد صفحات مشبك تاثير گذار بوده است. در تمامي حالات مورد بررسي نيز، استهلاك انرژي سيستم از استهلاك انرژي پرش هيدروليكي آزاد بيشتر بوده است. نتايج به دست آمده نشان داد افزايش عدد فرود موجب افزايش عملكرد صفحات مشبك (افت انرژي نسبي) و كاهش بازده صفحات مشبك (اختلاف بين افت انرژي نسبي سيستم از افت انرژي پرش هيدرويكي آزاد) شده است. همچنين نتايج نشان داد صفحه مشبك با درصد روزنه 50 درصد كه در فاصله 125 سانتي متري دريچه قرار گرفته، عملكرد بهتري داشته است.

The energy dissipation through hydraulic structure is an important issue in hydraulic engineering. The performance of hydraulic structure with regard to energy dissipation can provide stability of structure and river bed. In this study the laboratory investigation on screen performance as the energy dissipator of supercritical flow is evaluated. The investigated parameters include: Froude number; screen porosity and location of screens. The Froude number of supercritical flow could vary within the range of2.5 to 8.5. and the screen openings were 40 and 50%. Also the location of screens was considered as 62.5. 125 and 250 em aher supercritical flow generator gate. The results indicate that screen openings, location of screens from supercritical flow generator gate and also Froude number of supercritical flow have a significant effect on screen performance. The energy dissipation of system through screens was more than free hydraulic jump in the entire evaluated cases. The results also showed that the increasing Froude number results in screen perfonnance (relative energy dissipation) increase. but screen efficiency (difference between the relative energy dissipation of system from free hydraulic jump) decrease. Also the screen with 50 openings which was been located at 125 em from gate had the best performance.