| تعداد نشریات | 127 |
| تعداد شمارهها | 7,119 |
| تعداد مقالات | 76,512 |
| تعداد مشاهده مقاله | 152,912,631 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 115,034,419 |
مدلسازی ویژگیهای پرش هیدرولیکی نوع B و تحلیل تطبیقی با تمرکز بر نسبت اعماق ثانویه، اتلاف انرژی و تأثیر استقرار آستانه در شرایط آزمایشگاهی | ||
| تحقیقات آب و خاک ایران | ||
| دوره 56، شماره 11، بهمن 1404، صفحه 2951-2967 اصل مقاله (2.32 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2025.402484.670008 | ||
| نویسندگان | ||
| مرضیه علی اولاد1؛ علیرضا وطن خواه* 2 | ||
| 1گروه آموزشی مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| 2گروه آموزشی آبیاری و آبادانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| این پژوهش به بررسی جامع پرش هیدرولیکی نوع B در کانال مستطیلی با شرایط بدون آستانه و نصب آستانههای مختلف پرداخته است. آزمایشها با کنترل عمق پایاب انجام شد تا پارامترهایی مانند نسبت عمق ثانویه به اولیه، طول ناحیه غلتان و اتلاف انرژی تحلیل شوند. نتایج نشان داد مدلهای قبلی مبتنی بر اصل مومنتوم دارای میانگین درصد خطای مطلق MAPE) ) بین ۲۰ تا ۳۰ درصد بودند، در حالی که رابطه تجربی پیشنهادی Carollo et al. (2011) با MAPE کمتر از ۵ درصد عملکرد بهتری داشت. در این مطالعه، رابطه جدیدی با MAPE حدود ۴ درصد برای پیشبینی نسبت عمق ثانویه معرفی شد. همچنین رابطه مستقیمی بین عدد فرود اولیه و نسبت عمق ثانویه مشاهده شد، به گونهای که با افزایش عدد فرود از 8/7 به 13، نسبت عمق ثانویه از 12 به 5/23 افزایش یافت. اتلاف انرژی پرش نیز با افزایش عدد فرود بین ۶۰ تا ۸۰ درصد تغییر میکرد. مدل جدید در پیشبینی اتلاف انرژی دارایMAPE 7/1 درصد بود و بهتر از مدلهای قدیمی مانند Hager (1992) بود. تحلیل طول ناحیه غلتان با یافتههای پیشین منطبق بود. در این تحقیق، تأثیر نصب آستانه در پاییندست نیز بررسی شد؛ نصب آستانه در ناحیهای نزدیک به محل تغییر شیب (بین 1/0 تا 5/0 برابر عرض کانال) موجب افزایش آشفتگی و نسبت عمق ثانویه میشود، اما اتلاف انرژی در این بازه کم بوده و کارایی مطلوبی ندارد. با جابجایی آستانه به موقعیت نسبی 4/1 تا 3 برابر عرض کانال، جریان به شرایط هیدرواستاتیک نزدیک شده و اتلاف انرژی در محدوده مطلوب ۶۵ تا ۸۰ درصد قرار گرفت. ارتفاع بهینه آستانه حدود ۱۰ سانتیمتر تعیین شد. نصب آستانه در موقعیت نسبی 4/1 برابر عرض کانال منجر به شکلگیری حوضچه آرامش بهینه، اتلاف انرژی مناسب و بهینهسازی ابعاد سازه گردید. | ||
| کلیدواژهها | ||
| پرش هیدرولیکی نوع B؛ نسبت عمقهای مزدوج؛ اصل مومنتم؛ اتلاف انرژی؛ عدد فرود | ||
| مراجع | ||
|
Beirami, M. K., & Chamani, M. R. (2006). Hydraulic Jumps in Sloping Channels: Sequent Depth Ratio. Journal of Hydraulic Engineering, 132(10), 1061-1068. https://doi.org/doi:10.1061/(ASCE)0733-9429(2006)132:10(1061) Belanger, J. B. (1828). Essai sur la solution numerique de quelques problemes relatifs au mouvement permanent des eaux courantes; par m. J.-B. Belan(Gupta et al., 2013)ger. Chez Carilian-Goeury, libraire, des corps royaux des ponts et chaussees et …. Bradley, J., & Peterka, A. (1957). Hydraulic design of stilling basins: Stilling basin with sloping apron (Basin V). Journal of the Hydraulics Division, 83(5), 1405-1401-1405-1432. Carollo, F. G., Ferro, V., & Pampalone, V. (2011). Sequent Depth Ratio of a B-Jump. Journal of Hydraulic Engineering, 137(6), 651-658. https://doi.org/doi:10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0000342 Chow, V. T. (2009). Open-channel Hydraulics. Blackburn Press. https://books.google.com/books?id=JAj7swEACAAJ Gupta, S. K., Mehta, R. C., & Dwivedi, V. K. (2013). Modeling of Relative Length and Relative Energy Loss of Free Hydraulic Jump in Horizontal Prismatic Channel. Procedia Engineering, 51, 529-537. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.proeng.2013.01.075 Hager, W. H. (1988). B-jump in sloping channel. Journal of Hydraulic Research, 26(5), 539-558. https://doi.org/10.1080/00221688809499192 HAGER, W. H. (1992). Energy Dissipators and Hydraulic Jump. Springer Netherlands. https://books.google.com/books?id=TxLtWJwYY8oC Hager, W. H., Basler, B., & Wanoschek, R. (1986). Incipient Jump Condition for Ventilated Sill Flow. Journal of Hydraulic Engineering, 112(10), 953–963. https://doi.org/doi:10.1061/(ASCE)0733-9429(1986)112:10(953) Kawagoshi, N., & Hager, W. H. (1990). B-jump in sloping channel, II. Journal of Hydraulic Research, 28(4), 461-480. https://doi.org/10.1080/00221689009499060 Khanahmadi, E., Dehghani, A. A., Halaghi, M. M., Kordi, E., & Bahmanpouri, F. (2022). Investigating the characteristic of hydraulic T-jump on rough bed based on experimental and numerical modeling. Modeling Earth Systems and Environment, 8(4), 5695-5712. Kindsvater, C. E. (1944). The Hydraulic Jump in Sloping Channels. Transactions of the American Society of Civil Engineers, 109(1), 1107-1120. https://doi.org/doi:10.1061/TACEAT.0005733 Macián-Pérez, J. F., García-Bartual, R., López-Jiménez, P. A., & Vallés-Morán, F. J. (2023). Numerical modeling of hydraulic jumps at negative steps to improve energy dissipation in stilling basins. Applied Water Science, 13(10), 203. Ohtsu, I., & Yasuda, Y. (1990). B-jump in sloping channel. Journal of Hydraulic Research, 28(1), 105-119. Ohtsu, I., & Yasuda, Y. (1991). Hydraulic Jump in Sloping Channels. Journal of Hydraulic Engineering, 117(7), 905-921. https://doi.org/doi:10.1061/(ASCE)0733-9429(1991)117:7(905) Rajaratnam, N. (1966). The hydraulic jump in sloping channels. Water and Energy International, 23(2), 137-149. Singh, U. K., & Roy, P. (2023). Energy dissipation in hydraulic jumps using triple screen layers. Applied Water Science, 13(1), 17. Murtaza, N., Pasha, G. A., Tanaka, N., Ghani, U., Anjum, N., & Iqbal, K. (2025). Analysis of Hydraulic Jump and Energy Dissipation in Flow Through Emergent Vegetation Under Varying Froude Numbers. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering, 49(3), 2759–2777. https://doi.org/10.1007/s40996-024-01571-x Elshaarawy, M. K., & Hamed, A. K. (2025). Machine learning and interactive GUI for estimating roller length of hydraulic jumps. Neural Computing and Applications, 37(6), 4247–4276. https://doi.org/10.1007/s00521-024-10846-3 Rasoul, D., Hojjat, S., Amir, G., & John Patrick, A. (2024). Characteristics of hydraulic jump and energy dissipation in the downstream of stepped spillways with rough steps. Flow Measurement and Instrumentation, 96, 102506. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2023.102506 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 80 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 75 |
||