تاثیر سیستم تزریق هوا در کاهش آبشستگی قوس ملایم 90 درجه

یکی از روش‌های نوین حفاظت از سواحل رودخانه‌های آبرفتی در محل قوس‌ها و بهبود شرایط کشتیرانی استفاده از سازه سیستم تزریق هوا است. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی تاثیر این سازه بر توپوگرافی بستر و الگوی جریان در کانال قوسی 90 درجه ملایم پرداخته شده است. بدین منظور آزمایش‌هایی تحت شرایط هیدرولیکی مختلف در اعداد فرود 0.37، 0.41، 0.45 و 0.47 و با 3 زاویه 0، 45 و 90 درجه و با 3 دبی تزریق هوا انجام شدند. نتایج نشان دادند وجود سازه در قوس موجب اصلاح الگوی مورفولوژی و توزیع سرعت شد به طوری که بیشینه عمق آبشستگی را 47% کاهش و آن را از قوس بیرونی دور نمود و بیشینه سرعت را از قوس بیرونی دور کرده و به میانه فلوم منتقل نمود، علاوه بر آن زاویه 90 درجه دارای کمترین و زاویه صفر درجه بیشترین آبشستگی را در قوس خارجی دارند. همچنین با افزایش دبی تزریق هوا عمق آبشستگی کاهش یافت.

The effect of air bubble screen on scouring reduction in a mild 90 degrees bend

An airbubble screen is an innovative technique for riverbank protection along the bends which improve the navigation conditions in the alluvial rivers. In this research, the effects of this structure on a 90° mild and long bend on the bed morphology and flow pattern have been investigated. To this end, the experiments were carried out with three angles 0, 45, 90 degree and four Froude numbers of 0.37, 0.41, 0.45, 0.47 combined with three air discharge. Experiments performed in a mild bend using clearwater showed that the bubble screen was able to redistribute the velocity patterns and bed morphology in the bend. In addition, the results showed that maximum bend scouring is reduced about 47% andoccurs further away from the outer bank and high velocity zone shifted toward the center of the channel. The results showed that the maximum and minimum scour depths in outer bank with 0 and 90 degrees angles respectively. Also, by increase of air discharge ratio the maximum scour depth was decreased.