کنترل پرش هیدرولیکی در حوضچه های آرامش بوسیله دیواره روزنه دار
چکیده
حوضچه های آرامش انواع مختلفی دارند که از جمله آن ها می توان به حوضچه های آرامش استانداردusbr ، حوضچه آرامشsaf، حوضچه آرامش با دیواره پیوسته و حوضچه آرامش با دیواره روزنه دار اشاره کرد. هدف از انجام این تحقیق، بررسی عملکرد دیواره های روزنه دار در حوضچه های آرامش و چگونگی تاثیر آن ها بر مشخصات پرش هیدرولیکی از قبیل طول پرش، افت نسبی انرژی و عمق مورد نیاز پایاب می باشد. همچنین در نظر است که فاصله بهینه قرارگیری دیواره روزنه دار از ابتدای حوضچه و ارتفاع بهینه آن به همراه موثرترین میزان سطح بازشدگی روزنه ها مشخص گردد. در این تحقیق، یک دیواره روزنه دار به عنوان جایگزین برای دیواره پیوسته بدون روزنه در یک حوضچه آرامش مورد بررسی قرارگرفته است. آزمایشات این تحقیق در یک فلوم آزمایشگاهی با عرض 30 سانتی متر و ارتفاع 50 سانتی متر و طول 10 متر انجام شده است. در ابتدای فلوم یک مخزن از جنس فایبر گلاس و یک دریچه کشویی جهت ایجاد پرش هیدرولیکی تعبیه گردیده است. آزمایشات در دبی های 8/5 تا 30 لیتر بر ثانیه و برای اعداد فرود در بازه 4/5 تا 12 و با استفاده از دیواره های روزنه دار از ساخته شده از جنس پلکسی گلاس با 4 نسبت بازشدگی سطح روزنه ها برابر 12، 25، 50 و 75 درصد انجام شده است. ارتفاع دیواره ها از 0/5تا 10 سانتی متر متغیر در نظر گرفته شده است. در این تحقیق، ویژگیهای جریان در حوضچه آرامش با دیواره روزنه دار با حوضچه آرامش با دیواره بدون روزنه و پرش هیدرولیکی آزاد مورد مقایسه قرار گرفته و شرایط عمق پایاب، عمق ثانویه پرش هیدرولیکی، میزان استهلاک انرژی و طول بهینه حوضچه آرامش، ارتفاع بهینه دیواره روزنه دار، درصد بازشدگی روزنه ها و فاصله بهینه قرارگیری دیواره از ابتدای حوضچه آرامش بررسی و تجزیه و تحلیل شده است.نتایج تحقیقات نشان داد که دیواره روزنه دار در مقایسه با دیواره پیوسته، عملکرد مناسب تری در کنترل و تثبیت پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش دارد. به طوری که این نوع دیواره موجب کاهش طول پرش هیدرولیکی و افزایش افت نسبی انرژی و کاهش عمق مورد نیاز پایاب می شود. بعلاوه نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که دیواره با سطح بازشدگی50 درصد نسبت به سایر دیواره های روزنه دار عملکرد مناسب تری از نظر استهلاک انرژی و کاهش طول پرش هیدرولیکی دارد. بدین ترتیب عملکرد دیواره روزنه دار به گونه ای می باشد که می تواند موجب طراحی حوضچه های آرامش اقتصادی تری گردد. در پایان نیز نتایج بدست آمده از انجام این تحقیق با روابط ارائه شده توسط usbr و سایر تحقیقات محققین مقایسه شده و معیارهایی جهت طراحی حوضچه آرامش با دیواره روزنه دار ارائه گردیده است.