بررسی پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش با بستر سینوسی توسط مدل Flow 3D

محورهای موضوعی : علوم آب

سید محمد طباطبایی ¹ (گروه علوم و مهندسی آب، واحد علوم و تحقیقات خوزستان، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران)
محمد حیدرنژاد ² (گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران)
امین بردبار ³ (گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران)

تاریخ دریافت : 1395/11/25 تاریخ پذیرش : 1396/01/25 تاریخ انتشار : 1395/01/01

کلید واژه: پرش هیدرولیکی, حوضچه آرامش, بستر سینوسی, مدل Flow-3D,

چکیده مقاله :

با توجه به اهمیت بلوک‌های حوضچه‌های آرامش و تاثیر بسزای شکل و ابعاد آنها بر استهلاک انرژی و با نظر به اینکه تاکنون تحقیقات گوناگونی بر روی خصوصیات هیدرولیکی پرش و در نتیجه خصوصیات حوضچه‌های آرامش صورت گرفته است اما کمتر تحقیقی بر روی اثر بلوک های یکپارچه سینوسی بر مشخصات جهش هیدرولیکی توسط مدل Flow-3D صورت گرفته است، لذا در این تحقیق به تجزیه و تحلیل تاثیر ارتفاع بلوک های سینوسی با استفاده از مدل Flow-3D که نرم افزاری توانمند در شبیه سازی آشفتگی جریان به صورت دو یا سه بعدی است، پرداخته شده است.محدوده تغییرات اعداد فرود در این تحقیق بین 4/6 تا 12/2 است این نتایج نشان می‌دهد که با افزایش عدد فرود جریان از 4/2 تا 11، طول ناحیه غلطاب و پرش هیدرولیکی افزایش می یابد و با تغییر ارتفاع بلوک ها طول نسبی منطقه غلطاب حدود 30 تا 40 درصد افزایش می‌یابد و شاهد مستغرق شدن پرش در همان ابتدای خروج جریان از زیر دریچه هستیم و جریان خروجی به سرعت مستهلک می‌شود و طول پرش با افزایش ارتفاع بلوک ها کاهش می‌یابد و در مقایسه جریان خروجی از زیر دریچه برای دو 0/25 و 0/75=t/s (شیب موج)، طول ناحیه غلطاب 40 تا 50 سانتی متر کمتر می‌شود.

چکیده انگلیسی:

Due to the importance of stilling basin blocks and the significant effect of their shape and dimension on energy dissipation, and since various studies have been carried out on hydraulic jump properties and properties of stilling basins while fewer studies have addressed the effect of integrated sinusoidal blocks on hydraulic jump properties, the present research was designed to analyze the effect of sinusoidal blocks height using the Flow 3D model, which is a powerful software product for simulating flow turbulence in two or three dimensions. Froude numbers in this research ranged from 4.6 to 12.2, which indicated that as flow’s Froude number increases from 4.2 to 11, the length of roller and hydraulic jump escalate. Moreover, relative roller length changes for about 30% to 40% by changing the height of blocks. Consequently, jump submerges in the beginning of outflow of flow from below the vent and output flow dissipates quickly. Jump length also decreases with an increase in blocks height. Finally, roller length decreases by 40 to 50 cm with outflow of flow from below the vent for the following two values: (The wave steepness) t/s=0.25 and 0.75.