تاثیر زاویه انحراف تبدیل های واگرا در خصوصیات پرش هیدرولیکی

برای جلوگیری از خسارات ناشی از انرژی فوق العاده آب در سرعت های فوق بحرانی و نیز به منظور از بین بردن انرژی سینتیک موجود در چنین ابی، عموما لازم است از سازه های حاصی به نام انرژی گیرنده که در پایین دست جریان ساخته می شوند استفاده نمود. این گونه سازه ها علاوه بر از بین بردن انرژی آب وسیله ای برای مهار پرش هیدرولیکی و به وجود اوردن شرایط جهت وقوع آن در یک موقعیت مکانی خاص نیز به شمار می روند. از جمله اینروش ها احداث حوضچه های ارامش از نوع پرش هیدرولیکی می باشد. اما احداث این نوع سازه ها معمولا بسیار پر هزینه بوده و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشد. از جمله روش های کاهش هزینه احداث حوضچه های ارامش از نوع پرش هیدرولیکی ، تغییر شکل و پلان حوضچه در جهت هم آهنگی با مقاطع بالا دست و پایین دست ، بدون استفاده از سازه های تبدیل می باشد. از طرفی، هر گونه تغییر در هندسه حوضچه، شرایط ایجاد جهش و خصوصیات هیدرولیکی آن را تحت تاثیر قرار می دهد. در این تحقیق خصوصیات هیدرولیکی پارامترهای پرش در مقاطع واگرا در کانال مستطیلی را مورد بررسی قرار داده ایم که به نوعی مرتبط با ایجاد حوضچه های آرامش از نوع پرش هیدرولیکی می باشد. بدین منظور با تعمیم مبانی تئوری جهت هیدرولیکی در کانال های مستطیلی، روابط تئوری برای نسبت عمق ثانویه و افت نسبی انرژی استخراج و با انجام آزمایش هایی بر روی یک مدل فیزیکی، که رای این منظور طراحی و ساخته شده بود، طول وسایر مشخصات جهش مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش ها برای 5 زاویه واگرایی (5، 2/5، 15، 22/5 و 25 درجه) به اضافه جهش مستقیم در مقطع مستطیلی صورت گرفت. نتایج بدست امده از مقایسه های صورت گرفته بر روی پارامترهای مهم جهش نشان می دهد که در هر زاویه واگرایی نسبت عمق ثانویه ، طول جهش کمتر از نسبت عمق ثانویه وطول جهش در مقطع مستطیلی مستقیم می باشد ولی افت نسبی انرژی در مقطع مستطیلی کمتر از افت نسبی انرژی در هر زاویه واگرایی است. هم چنین افزایش زاویه واگرایی موجب کاهش نسبت عمق ثانویه، طول پرش و افزایش افت نسبی انرژی در مقایسه با کانال مستطیلی مستقیم میشود.

کلیدواژه ها:

سازه های انرژی گیرنده ، پرش هیدرولیکی ، مقاطع واگرا ، حوضچه آرامش