خلاصة:
یکی از سازههای متداول جهت استهلاک انرژی جریانهای پر سرعت، حوضچه آرامش میباشد که از میان هندسههای مختلف قابل استفاده، حوضچههای آرامش واگرا با شیب کف معکوس دارای عملکرد هیدرولیکی مناسبتر و هزینه ساخت کمتر میباشند. در این تحقیق قابلیت مدلسازی عددی پرش هیدرولیکی واگرا بر روی شیب کف معکوس با استفاده از نرمافزار Flow3D مورد ارزیابی قرار گرفته است. دادههای مدل آزمایشگاهی در زوایای واگرایی 5 و 10درجه در شیبهای کف معکوس 3/1، 35/2، 2/3 و 57/4 درجه بهعلاوه جهش هیدرولیکی کلاسیک مورد استفاده قرار گرفت. مقایسه نتایج خروجی مدل شبیهسازی و دادههای آزمایشگاهی نشان داد که مدل مقادیر پروفیلهای سطح آب، طول پرش و مقادیر حداکثر سرعت در عمق را با دقت خوبی نشان میدهد. نتایج مربوط به پروفیل سطح آب حاکی از آن است که خطای نسبی متوسط مقادیر عمق آب بهدست آمده از مدل عددی و مقادیر اندازهگیری شده تقریبا 15 درصد میباشد. پروفیلهای سرعت نیز تطابق خوبی با دادههای اندازهگیری شده داشتند.
Stilling basins are one of the most common structures for
energy depreciation of flow with high velocity that
among different sections and types of these basins,
diverging stilling basins have better hydraulic
performance and lower constructional costs. In this
research, numerical modeling capability of diverging
hydraulic jump on the reverse slope was investigated
using Flow3D software. Experimental model data was
used at divergence angles of 5 and 10 degrees in
diverging angels of 1.3, 2.35, 3.2, 4.57 degrees in
addition to classic hydraulic jump. The outputs of
simulation model in comparison with the results of
experimental data indicated that the model shows the
amount of water surface profiles, jump length and
maximum velocity in depth with good accuracy. The
results showed that the mean relative error of water
depth obtained from numerical model and measured
values is about 15 percent. The velocity profiles were
also in good agreement with the measured data.
ملخص الجهاز:
همچنین نتایج تحقیقات انجام شده در این رابطه نشان داده است که با افزایش شیب کف معکوس، نسبت عمق ثانویه و طول نسبی جهش کاهش و افت نسبی انرژی افزایش مییابد (ابريشمي و صانعي، 1991، مک کورکودال و محمد، 1994، و پروگينلي و پاگليارا، 2000، بیرامی و چمنی، 2006 و 2010).
نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل مشخصات اصلی جهش واگرا با شیب کف معکوس، شامل نسبت عمق ثانویه، افت نسبی انرژی و طول نسبی جهش نشان داد؛ مطابقت خوبی بین نتایج آزمایشگاهی نیمرخهای طولی جهش و منحنیهای تئوری مبتنی بر سهموی بودن نیمرخ جهش مشاهده گردید که صحت فرضیه پیشنهادی در استفاده از معادله سهموی برای نیمرخ طولی جهش را تایید نمود.
با توجه به اثر مطلوب تغییر شیب کف معکوس و زاویه واگرایی دیوارهها بر مشخصات جهش هیدرولیکی، در مقاله حاضر تاثیر توام تغییر هندسههای یاد شده در حوضچه آرامش بر پارامترهای مهم جهش شامل نسبت عمق ثانویه، طول نسبی جهش و افت نسبی انرژی در دامنهای از شیبهای کف معکوس و زوایای واگرایی بهصورت آزمایشگاهی-عددی مورد مطالعه قرار گرفت.
(به تصوير صفحه مراجعه شود) شکل 8- مقایسه نتایج آزمایشگاهی و شبیهسازی تغییرات طول ناحیه غلطاب (Lr/y1) 4- نتیجهگیری در این تحقیق به بررسي عددی خصوصيات پرش هيدروليكي شامل نیمرخ سطح آب، نسبت عمق ثانویه، طول جهش، طول ناحیه غلطاب و توزیع سرعت براي پرشهاي تشکیل شده در حوضچههایی با شیب کف و زاویه واگرایی دیوارههای مختلف پرداخته شد و نتایج و خروجیهای مختلف بدست آمده از اجراهای نرمافزار Flow-3D تجزيه و تحليل شد.