نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• حسین حمیدی فر ¹
• محمدحسین امید ²

¹ دانشگاه شیراز

² دانشگاه تهران

چکیده

یکی از رایج­ ترین روش­ ها برای استهلاک انرژی در پایین­ دست سازه ­ها در شبکه­ های آبیاری و زهکشی، استفاده از پرش هیدرولیکی می­باشد. برخلاف سایر مقاطع از قبیل مقطع مستطیلی، ذوزنقه­ ای و دایره ­ای، پرش هیدرولیکی در کانال مثلثی تاکنون چندان بررسی نشده است. در این مقاله، ویژگی­ های پرش هیدرولیکی در یک کانال با مقطع مثلثی همراه با آستانه انتهایی لبه­ پهن مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمایش ­ها در یک کانال مستطیلی به طول 9، عرض 0/5 و ارتفاع 0/6 متر از جنس شیشه شفاف و تحت شرایط هیدرولیکی مختلف شامل دبی­ های مختلف، دو بازشدگی دریچه و اعداد فرود ابتدای پرش در دامنه 12/5-2/5 انجام شدند. نتایج نشان داد که به ­ازای یک عدد فرود مشخص جت ورودی، عمق پایاب مورد نیاز در مقطع مثلثی تا 70 درصد کمتر از مقدار متناظر در مقطع مستطیلی است. بر اساس نتایج به­­ دست آمده، روابط تجربی برای پارامترهای بی­ بعد نسبت عمق ثانویه و ارتفاع آستانه انتهایی لبه­ پهن برحسب عدد فرود جریان ورودی به ­­دست آمد که می­ توان در طراحی­ ها از این روابط برای تشکیل پرش کنترل شده، در شرایطی که عمق پایاب کافی برای شکل­ گیری پرش هیدرولیکی در کانال­ های مثلثی وجود ندارد، استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

• آستانه انتهایی
• استهلاک انرژی
• پرش هیدرولیکی
• عمق پایاب
• کانال مثلثی

عنوان مقاله [English]

Hydraulic Jump in a Triangular Channel and Its Control Using a Broad Crested End Sill

نویسندگان [English]

• Hossein Hamidifar ¹
• Mohammad Hossein Omid ²

² University of Tehran

چکیده [English]

Hydraulic jump has been used widely for dissipating excess energy downstream of hydraulic structures in irrigation and drainage networks. The characteristics of hydraulic jump in triangular sections have not been studied as much as those in rectangular, trapezoidal and circular sections.  In this paper, the characteristics of hydraulic jump in a triangular channel with broad crested end sill is studied. The experiments are carried out in a laboratory flume of 9 m length, 0.5 m width and o.6 m height with glass side walls. Different flow discharges and sluice gate openings with issuing jet Froude number in the range of 2.5-12.5 was studied.  The results showed that for a given Froude number, the required tail water depth for the triangular section is up to 70% lower than that in a rectangular section. Based on the regression analysis, several empirical equations are proposed for determining sequent depth ratio and dimensionless sill height as a function of inflow Froude number. The proposed equations can be used in designing controlled hydraulic jump in triangular sections were tail water is not adequate for a classic hydraulic jump.

کلیدواژه‌ها [English]

• End Sill
• Energy dissipation
• Hydraulic Jump
• Rectangular Channel
• Tail Water