تعیین فشار هیدرودینامیک پرش هیدرولیکی بر بستر حوضچه آرامش
چکیده
حوضچه های آرامش از اصلی ترین سازه های مستهلک کننده انرژی ناشی از پرش هیدرولیکی در پایین دست سرریزها، شوتها، شیب شکن ها و دریچه های تنظیم کننده جریان هستند. پرش هیدرولیکی با نوسانات شدید فشار و ایجاد ضربه در زیر خود، که عمدتا ناشی از ماهیت دوفازی و متلاطم این جریان است، اثرات مخربی بر بستر سازه حوضچه آرامش ایجاد می کند. هدف اصلی پژوهش فعلی طرح ریزی و اجرای مدلی آزمایشگاهی جهت ایجاد پرش هیدرولیکی و اندازه گیری مقادیر نوسانات فشار وارد بر بستر حوضچه آرامش در یک سوم کناری و یک سوم میانی از عرض کف حوضچه بوده که منجر به ارائه روابطی جهت تعیین پروفیل های طولی مقادیر فشارهای حداکثر و حداقل در طول پرش هیدرولیکی بر اساس عوامل تاثیرگذار جهت طراحی بهینه دال کف حوضچه های آرامش شده است. از سال 1950 به بعد با پیشرفت تجهیزات آزمایشگاهی اندازه گیری مقادیر فشار، پدیده نوسانات فشار در پرش هیدرولیکی توسط محققین مختلفی مورد بررسی قرار گرفته است اما تاکنون روابطی جهت پیشبینی این مقادیر در طول پرش هیدرولیکی ارائه نگردیده است. وسیله اندازه گیری مقادیر نوسانات فشار در اکثر پژوهش های صورت گرفته " ترانسدیوسر" بوده است که با متصل شدن به لوله های باریکی بر اساس مقادیر مختلف هد آب در طول پرش اقدام به قرائت مقادیر فشار در این پدیده می کند. در این پژوهش با طراحی و اجرای مدلی جدید با یک بستر انعطاف پذیر اقدام به اندازه گیری مستقیم مقادیر فشار وارد بر بستر حوضچه آرامش با استفاده از لودسل (سنسور وزن) بدون وجود اثر آب و غلظت هوا که در اندازه گیریهای ترانسدیوسر تاثیرگذار است، شده است. در نهایت با بررسی کمی و کیفی مقادیر نوسانات بر بستر حوضچه آرامش در محدوده مورد بررسی قرار گرفته از عرض کف، نقاط بحرانی که با بیشترین تغییرات فشار و انحرافات روبرو بوده اند تعیین، و روابطی جهت پیشبینی مقادیر حداکثر و حداقل فشار در طول پرش ارائه گردیده است.