بررسی آزمایشگاهی تأثیر آستانۀ پلکانی روزنه دار بر مشخصات پرش هیدرولیکی در پایین دست سرریز اوجی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه های هیدرولیک دانشگاه شهید چمران اهواز

2 استادیار دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

حوضچه های آرامش به عنوان یک سازه هیدرولیکی موثر برای استهلاک انرژی جنبشی جریان فوق بحرانی در پایین دست سرریز قرار می گیرد و در بعضی موارد برای دستیابی به یک طرح اقتصادی از اجزایی مانند بلوک های کف، آستانه انتهایی و ... استفاده می کنند. بنابراین برای تثبیت و کاهش طول پرش هیدرولیکی،احداث یک دیواره کوتاه در حوضچه آرامش به صورت یک آبپایه پیوسته می تواند موثر باشد. در این پژوهش آزمایشگاهی اثر روزنه دار بودن آستانه پلکانی بر خصوصیات پرش در پایین دست سرریز اوجی مورد بررسی قرارگرفت. آزمایش ها برای چهار درصد بازشدگی 12% ، 25% ،50% و70% در سه فاصله نسبی 10.8، 14.6و18.75انجام شد. نتایج نشان می دهد که استفاده از آستانه پلکانی روزنه دار در حوضچه آرامش اثری مثبت بر کنترل وتثبیت موقعیت پرش هیدرولیکی دارد و آستانه با بازشدگی 25 درصد در فاصله نسبی 10.4 بیشترین اثر را در کاهش طول پرش نسبت به سایر آستانه ها از خود نشان داده و طول پرش را بطور متوسط 40.88درصد نسبت به پرش کلاسیک کاهش می دهد.همچنین بهترین موقعیت قرارگیری آستانه با 12درصد بازشدگی بر مبنای کاهش طول پرش هیدرولیکی در فاصله نسبی بیشتر از 14.6 می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation of Hydraulic Jump Characteristics in Ogee Spillway Stilling Basin by Perforated Stepped Sill

نویسندگان [English]

  • hasan saadi 1
  • mohsen sadjadi 2
چکیده [English]

Stilling basin as an efficiently hydraulic structure to dissipate  the kinetic energy of supercritical flow generated at the downstream of a spillway and in some cases to get an economic design use baffle blocks, end sill is used in stilling basin. For control of and reducing  the length of hydraulic jump, build a short sill in a stilling basin as a continuous sill can be effective. The present study focuses on the effects of a perforated stepped sill on the characteristics of hydraulic jump in ogee spillway stilling basin was. Experiments were performed for four ratios of opening of holes equal to 12, 25, 50 and 70% at three relative distance equal to10.4, 14.6 and 18.75. The results showed  that using  Perforated stepped sill in a stilling basin has a positive effect on control and would fix the position of hydraulic jump in a stilling basin, and that the sill with ratio of opening equal to 25% at relative distance equal to10.4 showed a maximum effect on reduction of the length of hydraulic jump compared to  other sills and length of hydraulic jump reduction of 40.8% on an average in case of  classical hydraulic jump. Also the best position for the sill with ratio of opening equal to 12%, based on  reduction of the length of hydraulic jump is the relative distance more than 14.6.also decrease the ratio of opening and the relative distance have a positive effect on the relative energy dissipation, so that the sill with ratio of opening equal to 12% at relative distance of equal to10.4, increased the relative energy dissipation of 11% on an average as compared to the classical hydraulic jump.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Perforated stepped sill
  • Hydraulic Jump
  • Energy dissipation
  • Stilling Basin

Abdelazim, M. A. and Yaser, A. M. 2010.Effect of stilling basin shape on the hydraulic characteristics of theflow downstream radial gates. J. Hydraul. Res. 49(5): 393-400.

 

Ahmadi, A., Honar, T. 2015. Assessing effect of end sill with different forms on hydraulic jump characteristics. J. Water Soil Sci.  18(70): 135-145. (in Persian)

 

Alikhani, A., Behrozi-Rad, R. and Fathi-Moghadam, M. 2010. Hydraulic jump in stilling basin with vertical end sill. J. Physic. Sci. 5, 25-29.

 

Beyrami, M. K. and Ilaghi-Hoseiny, M. 2004. Forced hydraulic jump by one and two continuous sill in a  horizontal stilling basin. J.  Adv. Mater. Eng. 1(1): 97-119. (in Persian)

 

Fathi-Moghadam, M., Haghighatpour, S., Lashkar-Ara, B. and Aghtouman, P. 2011. Reduction of stilling  basin with length tall end sill. J. Hydrol. 23, 498-502.

 

Gigloo, A. M., Ghodsian, M. and Mehraein, M. 2016. Experimental investigation of  hydraulic jump in stilling basin with stepped sill. J. Iranian Water Res. 16(1): 145-155. (in Persian)

 

Hager, W. H. and Li, D. 1992. Sill-controlled energy disspater. J. Hydraul. Div. 30, 165-181.

 

Hager, W. H., Bremen, R. and Kawagoshi, N. 1990. Classical hydraulic jump length of roller. J. Hydraul. Res. 28(5): 591-608.

 

Hamidifar, H. and Omid, M. H. 2016. Hydraulic jump in a Trraingular channel and its control using a broad crested end sill.J. Irrig. Sci. Eng. 17(66): 43-54. (in Persian)

 

Karki, K. S. 1976. Supercritical flow over sills. J. Hydraul. Eng. ASCE. 102, 1449-1459.

 

Khorshidi, M., Vatankhah, A. and Omid, M. H. 2015. An explicit equation for calculating sill height in trapezoidal stilling basins. J.  Iranian Water Res. 18, 13-22. (in Persian)

 

Narayanan, R. and Schizas, L. S. 1980. Forced fluctuations on sill of hydraulic jump. J. Hydraul. Eng. ASCE. 106, 589-599.

 

Parsamehr, P., Farsadizadeh, D. and Hosseinzadeh-Dalir, A. 2013. Effect of end sill and artificialroughness on the characteristics of hydraulic jump over adverse slopes. J. Water Soil Res. 27(3):
581-591. (in Persian)

 

Shukry, A. 1957. The efficiency of floor sill under droened hydraulic jump. J. Hydraul. Eng. ASCE. 83, 1-18.

 

Tiwari, H. L. and Arun, G.2014. Effect of end sill in the performance of stilling basin models. J. American Civil Eng. Architec. 2(2): 60-63.