بررسی آزمایشگاهی میزان استهلاک انرژی در شیب شکنهای پلکانی

شیب شکنها از جمله متداولترین ساختمانهای هیدرولیکی مستهلک کننده انرژی در شبکه های آبیاری و زهکشی، آبراهه ای فرسایش پذیر، سیستم های تصفیه آب و جمع آوری، تصفیه و دفع فاضلاب می باشند. درصد عمده ای از انرژی جریان در نتیجه وقوع پدیده پرش هیدرولیکی (Hydraulic Jump) در پائین دست ساختمان شیب شکن مشتهلک می گردد و درصد قابل توجه دیگری نیز در ضمن عبور جریان از روی شیب شکن و قبل از رخداد پرش تلف میشود، که قسمت اخیر جهت تمیز دادن از اتلاف انرژی پرش، استهلاک انرژی سازه ومجموع این دو استهلاک انرژی کل نام گذاری می گردد. شناخت بهتر پارامترهای موثر در تخمین خصوصیات هیدرولیکی جریان از جمله استهلاک انرژی سازه و میزان افت انرژی پرش، کاهش ابعاد ساختمانی شیب شکن و حوضچه پایین دست آن راموجب شده و از این نظر صرفه جویی اقتصادی قابل توجهی را ایجاد میکند. در این تحقیق برای بررسی تاثیر شرایط هندسی و هیدرولیکی شیب شکنهای پلکانی در میزان استهلاک انرژی سازه، پس از شناخت پارامترهای موثر در این خصوص، با ساخت مدلهای فیزیکی در 2 ارتفاع ، 2 تعداد پله متقاوت و انجام آزمایشات مختلف میزان استهلاک انرژی سازه در این نوع شیب شکن، مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج این تحقیق با نتایج تحقیقات قبلی انجام شده روی دیگر مجاری پلکانی (سرریزهای پلکانی)، نشان دهنده عدم تشابه هیدرولیک جریان وشکل گیری جریان یکنواخت آب – هوا در رژیم جریان رویه ای بوده، و استفاده از روابط پیشنهادی ارائه شده برای سرریزهای پلکانی، در خصوص شیب شکنهای پلکانی را در این حالت می تواند با تردید توام نماید.

کلیدواژه ها:

استهلاک انرژی ، شیب شکن پلکانی ، رژیم جریان ریزشی ، رژیم جریان رویه ای ، جریان یکنواخت آب - هوا