مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل و بررسی استفاده از بلوک در عملکرد حوضچه‌های آرامش

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد/دانشگاه صنعتی امیرکبیر
2 استاد دانشکده مهندسی مکانیک/ دانشگاه صنعتی امیرکبیر
3 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی/دانشگاه حکیم سبزواری
چکیده
مطالعه حاضر به بررسی میزان استهلاک انرژی و آبشستگی پایین دست حوضچه در حضور بلوک و عدم حضور آن و معرفی حوضچه بهینه در شرایط مختلف پرداخته است. در این تحقیق تلاش شده است نگاهی جامع به موضوع بلوک در حوضچه های آرامش شود و زوایای مختلف تاثیر آن در استهلاک انرژی و همچنین آبشستگی پایین دست حوضچه مورد بررسی و تحلیل قرار گیرد. نتایج محققینی که در دهه اخیر بر روی استهلاک انرژی در حوضچه‌های آرامش کار کرده‌اند گردآوری شده و در دو گروه دسته بندی گردیده است. در گروه اول از بلوک و موانع استفاده نشده و تاثیر تغییر شرایط هندسی حوضچه بر استهلاک انرژی و آبشستگی پایین دست معیار ارزیابی قرار گرفته است. در گروه دوم، با استفاده از بلوک‌های مختلف در طول حوضچه، میزان استهلاک انرژی و آبشستگی پایین دست مشخص گردیده است. بررسی داده‌های موجود نشان می‌دهد با توجه به هندسه حوضچه آرامش و نحوه چینش بلوک و عدد فرود، استفاده از بلوک می‌تواند به طور میانگین15% موجب افزایش استهلاک انرژی گردد. با افزایش عدد فرود عمق ثانویه نیز افزایش می‌یابد، همچنین استفاده از سطح زبر موجب کاهش عمق ثانویه بین 18% تا 37% نسبت به سطح صاف می‌گردد. استفاده از سطح زبر می‌تواند 27% تا 67% موجب کاهش طول پرش هیدرولیکی گردد. همچنین استفاده از بلوک در حوضچه موجب کاهش پارامتر آبشستگی نسبت به حالت استانداردUSBR می‌گردد. همچنین استفاده از بلوک در حوضچه آرامش موجب افزایش عدد عملکرد در مقایسه حالت بدون بلوک می‌گردد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analysis and Assessment of Installing Blocks on Performance of Stilling Basins

نویسندگان English

Mohammad Mardani 1
Hasan Rahimzadeh 2
Hamed Sarkardeh 3
1 Post Graduate student, Department of Mechanical Engineering/Amirkabir University of Technology
3 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering/ Hakim SabzevariUniversity
چکیده English

One of the most frequently encountered cases of rapid varied flow is the hydraulic jump. Stilling basins are used to dissipate the excess kinetic energy of flow to ensure the safety of overflow spillway, chutes, sluices, pipe outlets etc. in this study the topic of block in stilling basins is investigation in a general approach and it’s effect on energy dissipation and downstream scouring are analyzed. In the present research, the energy dissipation and scouring phenomenon were studied in different hydraulic and geometric conditions. Moreover, the present paper was focused on the effect of presence of blocks as an effective parameter on energy dissipation on stilling basin performance. To analyze and assessment of formed hydraulic jump in the stilling basins, the experimental data of many recent researches were achieved and compared. It was concluded that presence of blocks has significant effect on energy dissipation from 1% to 34%. It is also shown that with increasing the Fr Number, the secondary depth increases and the using a rough bed causes reducing the secondary depth between 18% to 37% in comparison with smooth one. Moreover, installing a rough bed also reduced the length of hydraulic jump between 27% to 67%. Using block in the stilling basins, reduces the scouring depth from USBR standard recommendation. Finally, it was concluded that using blocks increased the efficiency of the stilling basin performance.

کلیدواژه‌ها English

Stilling basin
Energy Dissipation
Hydraulic jump
Baffle block
Scouring