آمار
| تعداد نشریات | 14 |
| تعداد شماره‌ها | 690 |
| تعداد مقالات | 7,131 |
| تعداد مشاهده مقاله | 11,379,670 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 10,308,093 |
بررسی اثر زاویه برخورد جت مستطیلی به پرش هیدرولیکی | ||
| مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک | ||
| مقاله 12، دوره 23، شماره 3، مرداد 1395، صفحه 225-239 اصل مقاله (1.83 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2016.3195 | ||
| نویسندگان | ||
| مهدی دستورانی* 1؛ کاظم اسماعیلی2؛ سعیدرضا خداشناس2 | ||
| 1دانشجویی دکتری دانشگاه فردوسی مشهد | ||
| 2دانشیار گروه مهندسی آب ،دانشکده کشاورزی ، دانشگاه فردوسی مشهد | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: یکی ازروش‌های معمول استهلاک انرژی درجریان‌های فوق بحرانی بهره جستن ازپدیده‌ی پرش هیدرولیکی می‌باشد .پرش هیدرولیکی ازنوع جریان‌های متغیرسریع است که درصورت مناسب بودن شرایط کانال در پایین دست جریان ازحالت فوق بحرانی به زیربحرانی تغییرمی‌یابد و با استهلاک انرژی قابل توجهی همراه است. در این پژوهش شیوه جدیدی به منظور کاهش اعماق مزدوج و طول پرش پیشنهاد شده است که در آن از ویژگی‌های یک جت مستطیلی آزاد سریع برای تاثیر گذاری برخصوصیات پرش استفاده گردیده است. برخورد جت سریع به پرش و انتقال اندازه حرکت به آن خصوصیات و موقعیت پرش را تحت تاثیر قرار می‌دهد. مواد و روش‌ها: در این راستا یک مطالعه آزمایشگاهی با مجموعه‌ای از آزمایش‌ها در یک کانال با جداره‌های تمام شیشه‌ای به عرض30 سانتی‌متر و به طول 12 متر و ارتفاع50 سانتی‌مترانجام گرفت وجهت تثبیت موقعیت پرش، از یک دریچه قابل کنترل در پاییندست کانال استفاده گردید. عمق جریان در طول کانال به دو روش مستقیم وغیر مستقیم اندازه‌گیری شد. در روش غیر مستقیم با نصب پیزومترهایی در کف کانال و قرائت ارتفاع پیزومترها به کمک دوربینی با قدرت وضوح بالا و سپس استفاده از نرم افزار گرافر عمق جریان اندازه‌گیری شد. بمنظور بررسی تاثیر دبی و زاویه جت بر روی مشخصات پرش هیدرولیکی از سه دبی 2، 5/2 و2/3 لیتر بر ثانیه برای جت و چهار زاویه برای راستای افقی جت شامل 60 درجه، 90 درجه، زاویه‌ی با حداکثر جابجایی ابتدای پرش و زاویه‌ی بدون تغییر ابتدای پرش استفاده شد. یافته‌ها: نتایج آزمایشگاهی نشان داد، پرش هیدرولیکی برای یک زاویه مشخص جت هیچ‌گونه جابجایی ندارد که این زاویه به عنوان زاویه بی اثر نامگذاری شد. با افزایش زاویه جت، پرش به سمت بالادست حرکت کرد و از یک زاویه به بعد پرش هیچ گونه حرکتی به سمت بالادست نداشت که این زاویه نیز به عنوان حداکثر زاویه جابجای پرش نامگذاری گردید. تغییر زاویه و دبی جت موجب کاهش یا افزایش عمق ثانویه، طول پرش، افت انرژی نسبی و نیروی برشی بستر شد. استفاده از جتی با حداکثر زاویه و دبی2/3 لیتر بر ثانیه در کمترین عدد فرود جریان، موجب کاهشی تا حدود 4/25 درصد در نسبت عمق ثانویه گردید. بکارگیری جتی با زاویه 60 درجه و دبی 2/3 لیتر بر ثانیه در بیشترین عدد فرود جریان موجب افزایش 7/8 درصدی نسبت عمق ثانویه شد. حداکثر میزان کاهش طول پرش (3/48 درصد) زمانی رخ داد که از جتی با حداکثر زاویه و دبی 2/3 لیتر بر ثانیه در شرایط کمترین عدد فرود جریان استفاده گردید. حداکثر میزان افزایش طول پرش(7/15درصد) نیز مربوط به استفاده از جتی با زاویه 60 درجه و دبی 2/3 لیتر بر ثانیه در بیشترین عدد فرود بود. زمانی که از جتی با حداکثر زاویه و دبی2/3 لیتر بر ثانیه در شرایط کمترین عدد فرود استفاده گردید، افت انرژی نسبی تا حدود 97/13 درصد افزایش یافت و نهایتاً بکارگیری جتی با زاویه 60 و 90 درجه به ترتیب موجب کاهش و افزایش نیروی‌های برشی کف شد. نتیجه‌گیری: وارد کردن جت به پرش با زاویه‌ای بزرگتر از زاویه‌ی بی‌اثر باعث کاهش نسبت اعماق مزدوج، طول پرش و افزایش افت انرژی و نیروهای برشی کف می‌گردد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| واژه‌های کلیدی: پرش هیدرولیکی؛ جت آزاد مستطیلی؛ جریان فوق بحرانی؛ استهلاک انرژی | ||
| مراجع | ||
|
1.Abbaspour, A., Hosseinzadeh Dalir, A., Farsadizadeh, D., and Sadraddini, A.A. 2009. Effect of Sinusoidal Corrugated Bed on Hydraulic Jump Characteristics. J. Water Soil Sci. 19: 1. 13-26. (In Persian) 2.Ahmadi, A., and Honar, T. 2015. Assessing Effect of End Sill with Different Forms on Hydraulic Jump Characteristics. J. Sci. Echnol. Agric. Natur. Resour. Water and Soil Science. 18: 70. 135-145. (In Persian)
3.Belanger, J.B. 1828. Essai Sur la Solution Numériaue de Quelques Problémes Relatifs au Mouvement Permanent des Eaux Courantes. Carulian-Goeury, Paris, France. (In French)
4.Ead, S.A., and Rajaratnam, N. 2002. Hydraulic jumps on corrugated beds. J. Hydr. Engin. ASCE. 128: 656-663.
5.Gohari, A., and Farhoudi, J. 2009. The characteristics of hydraulic jump on rough bed stilling basins. 33rd IAHR Congress, Water Engineering for a Sustainable Environment, Vancouver, British Columbia, August 9-14.5.
6.Jam, M., Mardasht, A., and Talebbeydokhti, N. 2015. Evaluation of Hydraulic Jump on Dentate Blocks Stilling Basin. J. Hydr. 9: 1. 1-10. (In Persian)
7.Mohamad, A.H.S. 1991. Effect of roughened-bed stilling basin on length of rectangular hydraulic jump. J. Hydr. Engin. ASCE. 117: 83-93.
8.Najandali, A., Esmaili, K., and Farhoudi, J. 2012. The Effect of Triangular Blocks on the Characteristics of Hydraulic Jump. J. Water Soil. 26: 2. 282-289. (In Persian)
9.Neisi, K., Shafai Bejestan, M., Ghomshi, M., and Kashefipoor, S.M. 2014. Investigation of Hydraulic Jump Characteristics at Roughened Bed of Sudden Expansion Stilling Basin. J. Irrig. Sci. Engin. 37: 2. 83-93. (In Persian)
10.Parsamehr, P., Farsadizadeh, D., and Hosseinzadeh Dalir, A. 2013. Influence of Sill and Artificial Roughness over Adverse Bed Slopes on Hydraulic Jump Characteristics. J. Water Soil. 27: 3. 581-591.
11.Rajaratnam, N. 1968. Hydraulic jumps on rough beds. Trans. Eng. Inst. Canada, 11: 2. 1-8.
12.Shafai-Bajestan, M., and Neisi, K. 2009. A New Roughened Bed Hydraulic Jump Stilling Basin. J. Appl. Sci. 2: 1. 436-445.
13.Silvester, R. 1964. Hydraulic jump in all shapes or horizontal channels. Proceeding of the American Society of Civil Engineering. J. Hydr. Div. 90: 23-23.
14.Toozandehjani, M., and Kashefipour, M. 2013.Laboratory Investigation of the Effect of Diversion Dam Underflow on the Hydraulic Jump Characteristics. J. Sci. Technol. Agric. Natur. Resour. Water and Soil Science. 16: 62. 205-216. (In Persian)
15.Valinia, M., Ayyoubzadeh, A., and Yasi, M. 2014. An experimental study of the effect of baffle blocks distance from a gate on the hydraulic jump length and energy dissipation. J. Water Soil Resour. Cons. 3: 3. 1-10. (In Persian)
16.Varol, F.A., Ҫevik, E., and Yüksel, Y. 2009. The Effect of Water Jet on the Hydraulic Jump. Thirteenth International Water Technology Conference, IWTC 13 2009, Hurghada, Egypt.
17.YüKSEL, Y., Günal, M., Bostan, T., Ҫevik, E., and Ҫelikoǧlu, Y. 2004. The Influence of Impinging Jets on Hydraulic Jumps. Process of the Institution of Civil Engineering, Water Management 157, WM2, 63-76. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,865 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,399 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب