عنوان

اثر زب‍ـری‌های مصنوعی بر روی خص‍ـوصیات و نوس‍ــانات فشار پرش هیدرول‍ـیکی در ح‍ـوضچه-های آرامش واگرای تدریجی با کف افقی,‮‭Effect of artificial roughness on the characteristics and pressure fluctuations of hydraulic jump in stilling basins with gradual expansion and horizontal bed‬

Number

‭۱۹۴۵۰پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

اثر زب‍ـری‌های مصنوعی بر روی خص‍ـوصیات و نوس‍ــانات فشار پرش هیدرول‍ـیکی در ح‍ـوضچه-های آرامش واگرای تدریجی با کف افقی

Parallel Title Proper

‮‭Effect of artificial roughness on the characteristics and pressure fluctuations of hydraulic jump in stilling basins with gradual expansion and horizontal bed‬

First Statement of Responsibility

/نسرین حسن پور خانقاه

Name of Publisher, Distributor, etc.

: کشاورزی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۷‬

Name of Manufacturer

، میرزائی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۶۹‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

مهندسی آب- سازه‌های آبی

Date of degree

‮‭۱۳۹۷/۰۵/۲۳‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

پرش هیدرولیکی یک جریان متغیر سریع در مجاری روباز است که نقش موثری در استهلاک انرژی جنبشی جریان در پایین‌صدست سازه‌صصهای آبی ایفا می‌صکند .یکی از روش‌صهای کنترل پرش هیدرولیکی در پایین‌صدست سازه‌صهای هیدرولیکی مانند سرریزها و دریچه‌صها، وقوع پرش هیدرولیکی در داخل حوضچه آرامش است که ابعاد این سازه‌صها بستگی مستقیم به مشخصات پرش هیدرولیکی دارد .از این رو به منظور اقتصادی کردن این سازه‌صها، مطالعات گسترده‌صای بر روی مشخصات پرش هیدرولیکی و چگونگی کنترل آن و یا به حداقل رساندن آن ضورت گرفته است .حوضچه‌صهای آرامش با واگرایی تدریجی از جمله سازه-های مستهلک کننده انرژی هستند که با ایجاد پرش هیدرولیکی بخش مهمی از انرژی آب با عمق مزدوج کمتری نسبت به پرش کلاسیک را مستهلک می‌صکنند .همچنین مطالعات گسترده‌صای که در روی پرش هیدرولیکی انجام شد، نشان داد که استفاده از اجزای زبر در بستر حوضچه‌صهای آرامش باعث بهبود خصوصیات پرش هیدرولیکی می‌صشود که عامل اصلی در طراحی حوضچه‌صهای آرامش می‌صباشد .فشارصهای نوسانی ناشی از تلاطم در پرش هیدرولیکی می‌صتواند باعث ایجاد خسارت و فرسایش در حوضچه‌صهای آرامش شود .بنابر این در طراحی این سازه‌صها بایستی اثر نوسانات فشار نیز مورد توجه قرار گیرد .در این تحقیق تاثیر واگرایی تدریجی در دیواره‌ص‍ حوضچه‌صهای آرامش و اجزای زبر غیرممتد زبری شکل، بر خصوصیات و نوسانات فشار در پرش هیدرولیکی نوع ‮‭S‬مورد بررسی قرار گرفته است .برای این منظور آزمایشاتی در ح‍ـوضچه آرامش با نسبت‌صهای واگرایی‮‭۴/۰‬ ،‮‭۶/۰‬ ، ‮‭۸/۰‬ و ‮‭۱‬ در محدوده اعداد فرود ‮‭۳/۶‬ تا ‮‭۴/۱۲‬ بر روی بستر زبر و صاف انجام شد تا تاثیر واگرایی تدریجی و زبری بر روی خصوصیات پرش هیدرولیکی و نوسانات فشار مورد بررسی قرار گیرد .تجزیه و تحلیل نتایج تحقیق حاضر نشان داد که واگرایی تدریجی و زبری بستر باعث کاهش عمق ثانویه پرش هیدرولیکی و طول پرش هیدرولیکی نسبت به پرش کلاسیک می‌صشود .با استفاده از آنالیزهای آماری ضریب شدت نوسانات فشار، حداکثر نوسانات فشار، فشارهای متوسط، ماکزیمم و مینیمم مورد بررسی قرار گرفت .با توجه به تجزیه و تحلیل داده‌صهای نوسانات فشار دینامیکی بستر مشخص شد که وجود زبری و واگرایی سبب کاهش نوسانات فشار می-گردند .همچنین نتایج نشان داد که شدت نوسانات فشار در پرش هیدرولیکی وابسته به عدد فرود اولیه پرش و موقعیت نقطه اندازه‌صگیری نسبت به پنجه پرش هیدرولیکی است .همچنین بحرانی‌صترین منطقه از لحاظ به وجود آمدن حداکثر نیروهای دینامیکی در پرش بر روی بستر زبر و واگرایی تدریجی مشخص گردید.

Text of Note

A hydraulic jump is a rapidly varied flow in an open channel which performs an effective role in the dissipation of the kinetic energy of the flow at downstream of water structures. The hydraulic jump in stilling basin is one of the energy dissipater structures at the downstream of hydraulic structures as weirs and gates that the dimensions of these structures are directly related to the characteristics of the hydraulic jump. Hence in order to develop economically viable structures, extensive studies have been carried out on the characteristics of the hydraulic jumps and the identifying methods for the controlling of these phenomena or the minimizing of its dimensions. Stilling basins with gradual expansion are one of the energy dissipaters that using hydraulic jump dissipate most of the water-energy with smaller tailwater depth than classical jump. Also, extensive studies that performed on the hydraulic jump showed that using roughness elements on the bed of stilling basins improves the characteristics of the hydraulic jump which is the main factor in the design of the stilling basins. The pressure fluctuations due to turbulence in the hydraulic jump can cause damage and erosion in stilling basins. Therefore, the effect of the pressure fluctuations should be considered of these structures. In the present study, the effect of the gradual expansion of stilling basins and discontinuous roughness elements of lozenge shape on the characteristics and fluctuations of pressure in the spatial hydraulic jump has been investigated. To found the effect of the gradual expansion and roughness elements on the characteristics of the hydraulic jump and pressure fluctuations, a lot of experiments were carried out on the stilling basin with expansion ratios of 0.4, 0.6, 0.8 and 1 in the range of the Froude number between 6.3 to 12.4. The analysis of the result of the present study shows that the gradual expansion and roughness elements, reduce the sequent depth and the length of the hydraulic jump in stilling basins. Using the statistical analyzes, the coefficient of the intensity of pressure fluctuations, extreme pressure fluctuations, average, maximum and minimum pressures were investigated. According to the analysis of dynamic pressure fluctuation, it was determined that the roughness element and expansion, decrease the pressure fluctuations of the bed. Also, the result showed that the intensity of pressure fluctuations in the hydraulic jump depends on the inflow Froude number and the position from the toe of the jump. The critical area in terms of formation maximum dynamic forces in the hydraulic jump over the rough bed in the gradual stilling basin was determined

Parallel Title

‮‭Effect of artificial roughness on the characteristics and pressure fluctuations of hydraulic jump in stilling basins with gradual expansion and horizontal bed‬

حسن پور خانقاه، نسرین

Hasanpour Khanghah, Nasrin

حسین زاده دلیر، علی، استاد راهنما

فرسادی زاده، داود، استاد راهنما

عباسپور، اکرم، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی