10 نتیجه برای پرش هیدرولیکی
حسین حمیدی فر، محمد حسین امید، جواد فرهودی،
جلد 14، شماره 54 - ( 10-1389 )
چکیده
اگرچه تاکنون تحقیقات زیادی در زمینه پرش هیدرولیکی در مقاطع مستطیلی انجام شده است، اما مطالعات صورت گرفته روی مقاطع مثلثی بسیار اندک می‌باشد. در این مقاله، خصوصیات پرش هیدرولیکی در مقطع مثلثی به صورت تحلیلی و آزمایشگاهی مطالعه شده است. بررسی تحلیلی با استفاده از اصل پایستگی اندازه حرکت قبل و بعد از جهش صورت گرفته است. آزمایش‌ها در یک کانال با مقطع مثلثی و با زاویه داخلی °4/94 و در دامنه وسیعی از دبی و عدد فرود و به ازای دو بازشدگی مختلف انجام شدند. مشخصه‌های کاربردی پرش از جمله نسبت عمق ثانویه، طول پرش، استهلاک انرژی و پروفیل سطح آب بررسی شد و نتایج با مشخصات پرش در مقطع مستطیلی مقایسه گردید. بررسی‌ها نشان می‌دهد که مقطع مثلثی کارایی بیشتری نسبت به مقطع مستطیلی دارد. به طور مثال به ازای یک عمق اولیه (1Y) و عدد فرود (1F) معین جت ورودی، پرش در مقطع مثلثی به عمق ثانویه کمتری نیاز دارد. همچنین میزان استهلاک انرژی نسبی در مقطع مثلثی حدوداً 12 درصد بیشتر از مقطع مستطیلی است. در نهایت روابط تجربی و نمودارهایی نیز برای محاسبه طول پرش، استهلاک انرژی و پروفیل سطح آب در پرش پیشنهاد شد.
محمد توزنده جانی، سید محمود کاشفی پور،
جلد 16، شماره 62 - ( 12-1391 )
چکیده
یکی از روش‌های معمول استهلاک انرژی در پایین دست سد، بهره جستن از پدیده پرش هیدرولیکی می‌باشد. پرش هیدرولیکی از نوع جریان‌های متغیر سریع است که در آن جریان از حالت فوق بحرانی به زیر بحرانی تغییر می‌یابد و با استهلاک انرژی قا بل توجهی همراه است. در این مطالعه به منظور کاهش طول پرش هیدرولیکی و نیز کاهش عمق مزدوج پرش از ترکیب دو جت آبی که ترکیبی از جریان عبوری از روی سرریز اوجی با استاندارد USBR و جریان خروجی از شکاف در بدنه سد است، استفاده شد. در این آزمایش جت آب خروجی از شکاف ایجاد شده در بدنه سد با سه زاویه صفر، 45 و 90 درجه نسبت به افق با جریان عبوری از روی سد در نسبت‌های متفاوتی از دبی که در هر زاویه برخورد، شش نسبت دبی از شکاف عبور داده می‌شد، تلاقی داده شد و تأثیر هر یک بر روی میزان کاهش طول و عمق مزدوج پرش بررسی شد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که تلاقی جت‌های آب با زاویه 45 درجه نسبت به افق بیشترین تأثیر را در کاهش طول و عمق مزدوج پرش دارد و هنگامی‌که 26 درصد دبی از شکاف عبور می‌کند، طول پرش نسبت به حالت کلاسیک در حدود 50 درصد کاهش می-یابد. این سازه همچنین می‌تواند باعث تخلیه رسوبات پشت سرریز و نیز عدم تجمع رسوبات در بالادست آبگیر و افزایش ضریب دبی سرریز شود.
ناهید پورعبدالله، تورج هنر، روح الله فتاحی نافچی،
جلد 18، شماره 67 - ( 3-1393 )
چکیده
تحقیقات بسیاری در خصوص پرش هیدرولیکی روی بسترهای زبر و سطوح صاف صورت گرفته اما تاکنون روی شیب‌های معکوس همراه با زبری‌های سطوح متفاوت تحقیقات کافی انجام نگردیده است. هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر میزان زبری و شیب معکوس بر خصوصیات هیدرولیکی پرش و تغییرات افت انرژی در حوضچه آرامش با شیب کف منفی و سه نوع زبری متفاوت است. نتایج نشان داد که مقادیر عمق نسبی پرش در یک حوضچه آرامش با شیب کف منفی و افزایش زبری نسبت به حالت افقی کاهش پیدا می‌کند. این زبری‌ها در شرایط متفاوتی با اعداد فرود در محدوده بین 9/4 تا 8/7 مورد آزمایش قرار گرفتند. به‌طور متوسط کاهش اعماق نسبی در این تحقیق %15/31 می‌باشد. همچنین مقدار افت انرژی نسبی در حالت‌های مختلف شیب و زبری بیشتر از حالت کلاسیک بود.
آلاله احمدی، تورج هنر،
جلد 18، شماره 70 - ( 12-1393 )
چکیده
یکی از مهم‌ترین مسائل در طراحی حوضچه‌های آرامش، تعیین محل دقیق تشکیل پرش هیدرولیکی و یا تثبیت پرش هیدرولیکی می‌باشد. در مطالعه حاضر اثر آبپایه انتهایی با اشکال متفاوت بر ویژگی‌های هیدرولیکی پرش در یک حوضچه آرامش مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش‌ها برای سه شکل مختلف آبپایه انتهایی به‌صورت مستطیل، مربعی و پلکانی در دو فاصله از پنجه پرش و عدد فرود اولیه در محدوده 7/4 تا 23/8 انجام شده است. نتایج حاصله نشان داد که آبپایه انتهایی با مقطع عریض‌تر (مربعی و سپس پلکانی) اثر بیشتری در کاهش اعماق مزدوج پرش و افزایش افت انرژی نسبت به آبپایه انتهایی کم‌عرض خواهد داشت. اگرچه در این نوع آبپایه‌ها، فرو ریزش آب شدیدتر و خطر فرسایش در پایین دست بیشتر می‌باشد.
رضا خانخانی زوراب، محمود کاشفی پور،
جلد 22، شماره 1 - ( 3-1397 )
چکیده
هدف از انجام این تحقیق، بررسی عملکرد دو دیواره روزنه‌دار در حوضچه آرامش و چگونگی تأثیر آن بر مشخصات پرش هیدرولیکی از قبیل طول غلتاب پرش هیدرولیکی، کاهش عمق ثانویه پرش هیدرولیکی و عمق مورد نیاز پایاب می‌باشد. همچنین فاصله مناسب قرارگیری دو دیواره روزنه‌دار از ابتدای حوضچه آرامش به ازای یک ارتفاع ثابت برای دیواره روزنه‌دار اول و دوم با سطح بازشدگی 50 درصد مشخص گردد. آزمایش‌ها در دبی‌های 47 تا 145 لیتر بر ثانیه و برای اعداد فرود در بازه 6/3 تا 2/11 در قالب 48 آزمایش انجام شده است. نتایج داده‌های آزمایشگاهی بر روی دو دیواره روزنه‌دار نشان داد که زوج دیواره روزنه‌دار در صورتی می‌توانند طول غلتاب پرش را تا حد قابل قبولی کاهش دهند که فاصله بین آنها شرایط را برای ایجاد یک پرش پایدار فراهم کند و با کاهش فاصله بین دیواره‌ها، طول غلتاب پرش هیدرولیکی الزاما کاهش نمی‌یابد. همچنین زوج دیواره روزنه‌دار عمق ثانویه پرش هیدرولیکی اجباری را تا 8/27 درصد کمتر از عمق ثانویه پرش هیدرولیکی آزاد و طول غلتاب را تا 9/76 درصد کمتر از طول غلتاب پرش هیدرولیکی آزاد در عدد فرود 2/11 رسانده است.
ناهید پورعبدالله، جهانگیر عابدی کوپایی، منوچهر حیدرپور، محمود اکبری،
جلد 25، شماره 4 - ( 12-1400 )
چکیده
در این مطالعه دقت مدل¬های ANFISو ANFIS-PSO در برآورد ویژگی¬های پرش هیدرولیکی شامل نسبت اعماق مزدوج، طول نسبی، طول غلتاب نسبی و افت انرژی نسبی در یک حوضچه آرامش در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی ارزیابی شد. این ویژگی¬ها در حوضچه آزمایشگاهی با مقطع مستطیلی با 4 شیب معکوس، 4 قطر زبری بستر، 4 ارتفاع پله مثبت انتهایی، 3 عدد فرود و 4 دبی اندازه¬گیری شدند. میانگین پارامترهای آماری NRMSE، CRM و R2 برای برآورد ویژگی¬های پرش هیدرولیکی توسط مدل ANFIS، به‌ترتیب 0/059، 0/001- و 0/989 بدر این مطالعه دقت مدل¬های ANFISو ANFIS-PSO در برآورد ویژگی¬های پرش هیدرولیکی شامل نسبت اعماق مزدوج، طول نسبی، طول غلتاب نسبی و افت انرژی نسبی در یک حوضچه آرامش در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی ارزیابی شد. این ویژگی¬ها در حوضچه آزمایشگاهی با مقطع مستطیلی با 4 شیب معکوس، 4 قطر زبری بستر، 4 ارتفاع پله مثبت انتهایی، 3 عدد فرود و 4 دبی اندازه¬گیری شدند. میانگین پارامترهای آماری NRMSE، CRM و R2 برای برآورد ویژگی¬های پرش هیدرولیکی توسط مدل ANFIS، به‌ترتیب 0/059، 0/001- و 0/989 بود. درحالی که مقادیر میانگین پارامترهای یادشده برای مدل ANFIS-PSO به‌ترتیب 0/185، 0/002 و 0/957 بود. نتایج حاصل نشان داد که این مدل¬ها قادرند ویژگی¬های پرش هیدرولیکی را با دقت بسیار زیاد برآورد نمایند. البته مدل ANFIS در برآورد نسبت اعماق مزدوج، طول پرش نسبی ، طول غلتاب نسبی و افت انرژی نسبی نسبت به مدل ANFIS-PSO اندکی دارای دقت بیشتری بود.ود. درحالی که مقادیر میانگین پارامترهای یادشده برای مدل ANFIS-PSO به‌ترتیب 0/185، 0/002 و 0/957 بود. نتایج حاصل نشان داد که این مدل¬ها قادرند ویژگی¬های پرش هیدرولیکی را با دقت بسیار زیاد برآورد نمایند. البته مدل ANFIS در برآورد نسبت اعماق مزدوج، طول پرش نسبی ، طول غلتاب نسبی و افت انرژی نسبی نسبت به مدل ANFIS-PSO اندکی دارای دقت بیشتری بود.
دکتر مهدی ماجدی اصل، رسول دانشفراز، جعفر چابکپور، برهان قربانی،
جلد 26، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
در دهۀ اخیر استفاده از سازه‌های گابیونی در مهندسی هیدرولیک برای پایداری سازه به جهت دارا بودن چگالی و وزن زیاد، زبری برای افت انرژی و تخلخل برای زهکشی رواج زیادی یافته است. این پژوهش به ارزیابی عملکرد سازه‌های تورسنگی در شرایط ایجاد پرش هیدرولیکی مستغرق در استهلاک انرژی نسبی پایین‌دست سرریز اوجی پرداخته است. پارامترهای مورد ارزیابی در این پژوهش عبارت از: عدد فرود، ارتفاع آبپایه، ضخامت آبپایه و قطر سنگدانه‌ها است. آزمایش‌ها با سه دانه‌بندی سنگدانه با قطر متوسط 1/5، 2/2 و 3 سانتی‌متر با سه ارتفاع آبپایه 10 و 20 سانتی‌متر و Max و ضخامت‌های 10، 20 و 30 سانتی‌متر و دبی‌های 20 تا 40 لیتر بر ثانیه انجام شد. نتایج نشان داد که در تمامی مدل‌های مورد آزمایش با کاهش قطر سنگدانه‌های آبپایه، میزان استهلاک انرژی نسبی افزایش می‌یابد، به نحوی که در آبپایه با سنگدانه به قطر 1/5 سانتی‌متر، مقدار استهلاک انرژی به‌میزان 3/6 درصد نسبت به سنگدانه به قطر متوسط 3 سانتی‌متر افزایش پیدا کرده است. افزایش ارتفاع آبپایه توری سنگی تا میزانی که جریان کاملاً درون‌گذر شود، می‌تواند تا مقدار 33 درصد نسبت به آبپایه با ارتفاع 10 سانتی‌متر، استهلاک انرژی نسبی بیشتری داشته باشد. همچنین با افزایش قطر آبپایه از 10 سانتی‌متر به 30 سانتی‌متر میزان استهلاک انرژی نسبی تا 15 درصد افزایش می‌یابد.
رسول دانشفراز، محمد باقر زاده، محمد جعفری،
جلد 26، شماره 4 - ( 12-1401 )
چکیده
هدف از تحقیق حاضر بررسی و مقایسه نتایج آزمایشگاهی استهلاک انرژی و طول شیب‌شکن قائم مجهز به صفحات مشبک افقی با نتایج حوضچه‌های آرامش استاندارد نوع یک، دو، سه و چهار شیب‌شکن قائم ساده است. بدین منظور تعداد 64 آزمایش مختلف روی شیب‌شکن قائم مجهز به صفحه مشبک افقی در فواصل نسبی 0، 0/25، 0/5 و 0/75 از لبه شیب‌شکن، با تخلخل 40 و 50 درصدی صفحات مشبک و ارتفاع 20 سانتی‌متری انجام شد. نتایج نشان داد که در تمامی آزمایش‌ها و در یک دبی ثابت، افزایش فاصله صفحه مشبک از لبه شیب‌شکن، تأثیری زیادی بر استهلاک انرژی جریان ندارد. به‌طور متوسط استهلاک انرژی پایین‌دست برای مطالعه حاضر در مقایسه با شیب‌شکن قائم ساده به میزان بیش از 20 درصد افزایش یافته است که می‌تواند جایگزین مناسبی برای حوضچه آرامش پایین‌دست باشد. در میان مدل‌های تحقیق حاضر، بیشترین کاهش طول نسبی شیب‌شکن توسط مدل شیب‌شکن قائم با صفحه مشبک افقی با فاصله نسبی 0/75 اتفاق افتاد. به‌طور میانگین هنگام استفاده از صفحات مشبک افقی در چهار فاصله نسبی از لبه شیب‌شکن نیز نسبت به شیب‌شکن قائم مجهز به حوضچه آرامش استاندارد بیش از 73 درصد از طول نسبی شیب‌شکن کاسته می‌شود.
ناهید پورعبدالله، منوچهر حیدرپور، جهانگیر عابدی کوپایی،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
پرش هیدرولیکی برای از بین بردن انرژی در پایین‌دست سازه‌های هیدرولیکی از جمله سرریزها، تندآب‌ها و دریچه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پژوهش نتایج حاصل از اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی و همچنین شبیه‌سازی عددی پرش هیدرولیکی آزاد با استفاده از نرم‌افزار Flow 3D در 6 حالت مختلف شیب معکوس، بستر زبر و پله انتهایی با هم مقایسه شد. گفتنی است، برای شبیه‌سازی عددی از دو مدل آشفتگی k-ε و RNG استفاده شد. بر اساس نتایج، دقت شبیه‌سازی با کاربرد مدل RNG بیشتر از مدل k-ε بود. شاخص‌های آماری NRMSE، ME، NS و R2 برای مقایسه نتایج پروفیل سطح آب حاصل از کاربرد مدل RNG به‌ترتیب 4/34، 0/0052، 0/995 و 0/983 بدست آمد. همچنین مقدار این شاخص‌ها برای نتایج پروفیل سرعت با استفاده از مدل مذکور به‌ترتیب 14/92، 0/127، 0/982 و 0/962 محاسبه شد. بطور کلی میزان خطای حاصل از شبیه‌سازی پروفیل سطح آب و سرعت به‌ترتیب برابر 5/31 و 12/4 درصد بدست آمد. همچنین بیشینه خطای نتایج شبیه‌سازی عددی D2/D1، Lj/D2 و Lr/D1 به‌ترتیب برابر 12± ، 12± و 16± درصد بود. بنابراین استفاده از نرم‌افزار Flow-3D همراه با کاربرد مدل آشفتگی RNG برای شبیه‌سازی عددی پرش هیدرولیکی در شرایط مختلف پیشنهاد می‌شود.
منوچهر حیدرپور، کیمیا اخوان، ناهید پورعبدالله،
جلد 28، شماره 3 - ( 8-1403 )
چکیده
یکی از روش‌های بهبود مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش، استفاده از زبری‌های طبیعی و مصنوعی است. اخیراً به‌دلیل مزایای صفحات مستغرق در مقایسه با سایر زبری‌های مصنوعی غیر ممتد از جمله تعداد کمتر این صفحات و قابلیت طراحی هندسه و چیدمان آنها، رویکرد بیشتری شده‌است. در این مقاله تأثیر صفحات مستغرق با سه زاویه برخورد °۴۵، °۷۵ و °90 بر بهبود مشخصات پرش هیدرولیکی بررسی شده و اثر آن بر پارامترهایی نظیر نسبت اعماق مزدوج، طول نسبی، میزان اتلاف انرژی و ضریب نیروی برشی بستر ارزیابی شده‌است. نتایج این پژوهش نشان داد، میانگین تأثیر صفحات مستغرق بر کاهش نسبت اعماق مزدوج، طول پرش و طول غلتاب در مقایسه با حالت کلاسیک به‌ترتیب برابر 9/4، 24/6 و 28/4 درصد بوده و میانگین افزایش افت نسبی انرژی 5/5 درصد بوده که بیشینه افت نسبی انرژی در زاویه برخورد 90 درجه صفحات مستغرق با مقدار 6/5 درصد است. با درنظرگرفتن این نتایج و سایر شرایط نظیر سهولت ساخت و به‌کارگیری، تثبیت و کاهش هزینه‌های اقتصادی از میان انتخاب‌های موجود صفحات مستغرق، زاویه برخورد °75 گزینه مناسبی برای طراحی بهینه حوضچه آرامش است.
