مهندسی عمران مدرس، جلد ۲۰، شماره ۲، صفحات ۲۷-۴۰
عنوان فارسی مطالعه آزمایشگاهی ویژگی‌های پرش هیدرولیکی در کانال همگرای شیبدار
چکیده فارسی مقاله در پژوهش حاضر، پارامترهای مهم پرش هیدرولیکی از قبیل موقعیت، عمق اولیه‌، نسبت اعماق مزدوج، طول پرش و نیز استهلاک انرژی ناشی از آن در کانال‌های همگرای شیبدار مطالعه ­شد. آزمایشات در یک کانال همگرا با شیب‌های مختلف بستر 0، 5، 10 و 15 درصد و زوایای همگرایی 66/3 و 4/5 انجام شد. به منظور ایجاد پرش و تثبیت آن در کانال، از آب‌پایه‌هایی با ارتفاع 75/0 تا 11 سانتی‌متر بسته به شیب بستر استفاده گردید. طول پرش هیدرولیکی، تابعی از شیب بستر بود. بطوریکه با افزایش آن از حالت افقی به 15 درصد، طول پرش بطور میانگین 5/37 درصد افزایش یافت. با افزایش شیب از عمق اولیه‌ی پرش کاسته شد و نسبت اعماق مزدوج افزایش ‌یافت.  استهلاک انرژی نیز با افزایش شیب و زاویه همگرایی اضافه شد اما اثر شیب بستر محسوس‌تر بود. بطوری که رشد میانگین استهلاک انرژی در بستر با شیب 15 درصد  نسبت به بستر افقی 30 درصد بود. در پژوهش حاضر، روابطی تجربی برای میزان استهلاک انرژی ونسبت اعماق مزدوج، در کانال همگرای شیبدار به­ دست آمد.  
کلیدواژه‌های فارسی مقاله پرش هیدرولیکی،کانال همگرا،استهلاک انرژی،بستر شیبدار،طول پرش
عنوان انگلیسی Experimental study of hydraulic jump characteristics in an inclined convergent channel
چکیده انگلیسی مقاله Abstract Scope and Background: Dissipating high kinetic energy of supercritical flows for the purpose of protecting downstream structures has always been a concern of hydraulic structure engineers. One of the approaches to tackle this problem is the utilization of hydraulic jump phenomena in which a great amount of kinetic energy is dissipated through turbulence which is more pronounce in roller part and conversion to potential energy in term of depth increase at downstream end and turbulence. A hydraulic jump may occur in prismatic or non-prismatic, converged or diverged and horizontal or inclined channels. However, there are oblique shock waves initiating at the start of a contracted channel, interact with each other and sidewalls and may create a complex flow pattern which is detrimental to the channel itself and downstream facilities. The present research aims at studying hydraulic jumps taken place in a converging inclined channel. The main parameters of a hydraulic jump such as its location, initial depth, ratio of conjugate depths, jump length and energy dissipation are studied for various inclination and convergence ratios and inflow conditions. Methodology: The experiments were conducted in a channel with different bed slopes of 0, 5, 10, and 15 percent, and convergence angles of 3.66 and 5.4 degrees. The end sills of 0.75 to 11 cm high were installed at the end, depending on the bed slope, to fix the jump location in the channel. The entrance was set carefully to produce the least disturbance due to sharp edges and protruding elements appeared in the flow; hence, a symmetric hydraulic jump may be observed all over a cross section. In order to double-check the accuracy of measurements, clips of various hydraulic jump were shot through sidewalls, converted into the images and digitized using GrapherTM. Discussion and Conclusion: The length of a hydraulic jump, was mainly a function of bed slope, such that by increasing the slope to 15%, the increase in the jump length was about 37.5% in average. Specifying a unique initial depth in a converging channel was challenging. There were oblique waves originated from the concave corners and coincided at the center line of the channel. In cases where the hydraulic jump occurred before the coincidence of the oblique waves there were three different depths at the start of the jump. In this work, the centerline depth was selected as depth of reference in the development of equations. By enhancing the bed slope, the mean initial depth decreased and the conjugate depth ratio increased. The energy dissipation increased by both the bed slope and convergence ratio. However, the effect of bed slope was more significant such that the average growth of dissipation in a horizontal bed was about 30% compared to a sloping bed. By increase of initial Froude number the difference between energy dissipation in various bed slopes approached to that of a horizontal bed. Using regression models, empirical relationships were developed for the estimation of length, conjugate depths ratio and energy dissipation of a hydraulic jump in an inclined converging channel.   
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله hydraulic jump,convergent channel,inclined bed,energy dissipation,jump length
نویسندگان مقاله علی شعبانی چافجیری | Ali shabani chafjiri
Ferdowsi University of Mashhad
دانشگاه فردوسی مشهد

محمدرضا جعفرزاده | Mohammadreza jaefarzadeh
Ferdowsi University of Mashhad
دانشگاه فردوسی مشهد

نشانی اینترنتی http://mcej.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-48572-1&slc_lang=fa&sid=16
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی اصیل (کامل)
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات