بررسي عددي ويژگي¬هاي پرش هيدروليكي در حوضچه¬هاي آرامش همگرا با بستر نفوذپذير با استفاده از Flow-3D

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران اب

تهران شمال

1402

تاريخ ثبت در تهران شمال چهارشنبه 1402/9/29

صحافي شده ندارد

حميدرضا شيباني

دانشگاه پيام نور مركز تهران شمال

پژوهش حاضر بر روي عملكرد حوضچه¬هاي آرامش نفوذپذير با پرش هيدروليكي انجام شده است. در اين مطالعه، با شبيه سازي رياضي، عملكرد حوضچه آرامش تحت تاثير همگرايي ديواره ها، با وجود تخلخل در كف حوضچه ارزيابي شده است. همچنين سعي شده است با استفاده از همگرايي ديوار¬هاي حوضچه آرامش و همزمان ايجاد تخلخل در بستر حوضچه (نفوذپذيري بستر) پارامترهاي پرش هيدروليكي را بهبود داد. در اين پژوهش 24 مدل ساخته و اجرا شده¬اند. نتايج در دو بخش ارائه شده است كه سناريوي اول مربوط به تغيير در زاويه همگرايي ديوار¬هاي كناري حوضچه آرامش با ضريب تخلخل ثابت بستر و سناريوي دوم مربوط به تغيير در ضريب تخلخل بستر (تغيير در تخلخل مصالح بستر) با دو زاويه همگرايي متفاوت ديوار¬هاي كناري حوضچه است. نتايج كلي حاصل از اين تحقيق عبارت است از: در بخش صحت سنجي شبيه¬سازي، نتايج عددي و آزمايشگاهي بسيار بهم نزديكند. بيشترين اختلاف يا خطاي محاسبه شده داده¬هاي آزمايشگاهي و نتايج عددي در مقدار پارامتر نسبت اعماق مزدوج d_2⁄d_1 مقدار 5/9 درصد است. دليل اين اختلاف مي¬تواند دراختلاف جزيي در دانه بندي مصالح ناحيه نفوذپذير باشد. با افزايش عدد فرود نسبت اعماق مزدوج نيز افزايش مي¬يابد و با افزايش زاويه همگرايي در همه حالات عدد فرود، نسبت اعماق مزدوج كاهش بيشتري مي¬يابد بطوري كه با افزايش 5/7 درجه اي زاويه همگرايي از 5/2 به 10 درجه، نسبت اعماق مزدوج پرش حدود 5/30 درصد كاهش داشته است. از نتايج تغييرات در زاويه همگرايي ديوارهاي حوضچه برمي¬آيد كه افزايش زاويه همگرايي تا 10 درجه موجب بهبود شرايط و پارامترهاي پرش هيدروليكي مي¬شود. با افزايش ضريب تخلخل بستر، كاهش بيشتري در نسبت اعماق مزدوج ديده شد. اين كاهش تقريبا براي همه حالات نفوذپذيري بصورت خطي با شيب يكسان است. همچنين با افزايش ضريب تخلخل بستر و نفوذ بيشتر جريان در آن طول پرش نيز همانند نسبت اعماق مزدوج كاهش مي¬يابد. اين كاهش در افزايش ضريب تخلخل از 20 به 25 درصد با كاهش 42 درصدي بيشتر نمايان است. در مجموع با افزايش ضريب تخلخل بستر نفوذپذير تا 25 درصد، پارامترهاي بررسي شده پرش هيدروليكي در حوضچه آرامش بهبود يافته اند.

74190