تغییرات انرژی در تبدیلهای ناگهانی کانالهای آبیاری با جریان فوق بحرانی

طراحی کانال های آبیاری به گونه ای که تراز سطح آب در محل آبگیر بالاتر از تراز کلیه نقاط تحت آبیاری قرار گیرد اهمیت فراوان دارد. بی توجهی به این مهم در مرحله طراحی می تواند به بدون استفاده ماندن هزینه های قابل ملاحظه صرف شده در ساخت سیستم منجر گردد. تعیین تراز دقیق سطح آب مستلزم تحلیل صحیح انرژی جریان به ویژه در محل تبدیل ها پیش و پس از آنها است . افت انرژی در تبدیل های ناگهانی با جریان زیر بحرانی در پژوهش هایی متعدد بررسی شده است . لیکن در تبدیل های ناگهانی با جریان فوق بحرانی پژوهش ها اندک می باشد. در این پژوهش اتلاف انرژی جریان فوق بحرانی در یک تبدیل با استفاده از مدل فیزیکی با یک بازشدگی ناگهانی در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نسبت های بازشدگی (b)1: 7/0،‌1: 55/0، 1: 4/0 و 1: 3/0 ایجاد و دبی های بین 20 تا 70 لیتر در ثانیه برای هر بازشدگی برقرار گردید. جریان فوق بحرانی توسط یک دریچه کشویی ایجاد و پس از عبور از کانال ورودی به عرض b0 و طول سه متر وارد بازشدگی می گردید. افت انرژی محاسبه شده به کمک اطلاعات نتیجه شده از اندازه گیری های آزمایشگاهی با انرژی مخصوص اولیه جریان بی بعد گردیدند. مقاطع اندازه گیری نیز با توجه به ویژگی های جریان ورودی مانند عمق عرض و عدد فرود بی بعد شدند. پارامترهای مهم و موثر بر افت انرژی از قبیل انرژی جریان های فوق بحرانی درگذر از یک بازشدگی ناگهانی ارائه شد. محاسبات مربوط به افت انرژی برای 19 جریان ایجاد شده بر اساس مبانی نظری جریان متغیر تدریجی با فرض این که جریان به محض ورود به تبدیل( بازشدگی) دارای عمقی ثابت در عرض می باشد و بین ورودی و بازشدگی اتلاف انرژی حاصل نمی شود انجام گرفت. سپس نتایج حاصل از آزمایش ها با افت انرژی محاسبه شده بر اساس مبانی نظری جریان متغیر تدریجی مقایسه گردید. نتایج نشان داد که تفاوت معنی داری بین این دو حالت درنواحی دور از جهش ورودی به بازشدگی وجود ندارد.