|
عنوان
|
بررسی آزمایشگاهی تأثیر موانع مثلثی بر پرش هیدرولیکی و توزیع عمق جریان در کانال های ذوزنقه ای
|
|
نوع پژوهش
|
مقاله چاپ شده
|
|
کلیدواژهها
|
پرش هیدرولیکی، موانع مثلثی، استهلاک انرژی، چیدمان زیگزاگی، آزمایشگاه هیدرولیک
|
|
چکیده
|
پرش هیدرولیکی، پدیده ای کلیدی در مهندسی هیدرولیک، انتقال جریان از حالت فوق بحرانی به زیربحرانی را تسهیل می کند و در طراحی سازه هایی نظیر حوضچه های آرامش و کانال های ذوزنقه ای نقش مهمی دارد. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر موانع مثلثی متساوی الساقین بر ویژگی های پرش هیدرولیکی و توزیع عمق جریان در کانال های ذوزنقه ای انجام شد. آزمایش ها در فلوم آزمایشگاهی به طول 6 متر، عرض 60 سانتی متر، و زاویه دیواره 75 درجه، واقع در آزمایشگاه هیدرولیک گروه مهندسی عمران – گرایش آب و سازه های هیدرولیکی، با استفاده از موانع مثلثی با ارتفاع های 2، 3 و 4 سانتی متر و فواصل 1 تا 4 سانتی متر در چیدمان زیگزاگی انجام گرفت. داده ها با ابزارهای دقیق نظیر دبی سنج اولتراسونیک، عمق سنج، و سرعت سنج میکرومولینه جمع آوری و با نرم افزار اکسل پردازش شدند. نتایج نشان داد که موانع با ارتفاع 4 سانتی متر عمق مزدوج را 15 تا 20 درصد و در فاصله بهینه 4 سانتی متر تا 28 درصد کاهش دادند. طول پرش هیدرولیکی با این موانع 35 تا 50 درصد کوتاه تر شد، در حالی که چیدمان زیگزاگی آشفتگی جریان را 15 درصد و طول پرش را در نسبت S/B=0.3 تا 18 درصد دیگر کاهش داد. استهلاک انرژی 22 درصد بهبود یافت و مقاومت هیدرولیکی 12 درصد افزایش یافت، که به توزیع یکنواخت تر انرژی تا 20 درصد منجر شد. به طور کلی، این مطالعه نشان داد که موانع مثلثی با تنظیم دقیق ارتفاع و فاصله، امکان طراحی حوضچه های آرامش فشرده تر را فراهم می کنند، هزینه های ساخت را 10 تا 15 درصد کاهش می دهند، و با کاهش فرسایش، پایداری کانال را تقویت می کنند. این یافته ها رویکردی نوآورانه برای بهینه سازی سیستم های هیدرولیکی ارائه می دهند که با کنترل دقیق دینامیک جریان، کارایی و پایداری سازه ها را به طور چشمگیری ارتقا می بخشد.
|
|
پژوهشگران
|
ابراهیم اسدی (نفر اول)، توحید امیدپور (نفر دوم)، مهدی سلطانی ستوبادی (نفر سوم)، امیرحسام سلمانی مطبوع (نفر چهارم)
|