استهلاک انرژی جریان در پرتاب‌کننده‌های جامی همگرا درحضور دیواره جداکننده

پرتاب‌کننده‌های جامی یکی از پرکاربردترین سازه‌های استهلاک انرژی هستند که در انتهای سرریزها و یا تخلیه کننده‌های تحتانی استفاده می‌شوند. در این تحقیق اثر زاویه همگرایی جام بر میزان استهلاک انرژی جریان بررسی و نتایج آن با مدل جام متداول مقایسه شد. بدین منظور چهار زاویه همگرایی شامل 10، 20، 30 و 40 درجه با استفاده از دفلکتورها در جام ایجاد شد. در ادامه اثر اضافه کردن دیواره جداکننده چه به‌صورت نصب در جام و چه به‌صورت سرتاسری به جام‌های متداول و همگرا بررسی شد. نتایج نشان داد پرتاب‌کننده‌های جامی حدوداً بین 65 تا 60 درصد انرژی جریان را مستهلک می‌کنند. در زاویه‌ همگرایی 20 درجه، استهلاک انرژی جریان حدود 5 درصد افزایش می‌یابد ولی در زاویه همگرایی 30 درجه میزان استهلاک انرژی جریان حدود 15 درصد کاهش می‌یابد. به‌طورکلی با افزایش دبی جریان، میزان استهلاک انرژی کاهش می‌یابد. اضافه کردن دیواره جداکننده در جام تاثیر معنی‌داری بر استهلاک انرژی جریان ندارد ولی اضافه کردن دیواره جداکننده سرتاسری به پرتاب‌کننده جامی همگرا، اثر کاهش استهلاک انرژی جریان ناشی از همگرایی جام را از بین می‌برد. با نصب دیواره جداکننده در جام، در الگوی جریان اختلال موضعی ایجاد می‌شود اما افت ناشی از آن در مقایسه با استهلاک انرژی ناشی از برخورد جت جریان با کف حوضچه آرامش پایین‌دست قابل‌ملاحظه نیست، حال‌آنکه دیواره جداکننده سرتاسری جام را به دو قسمت تقریباً مجزا تقسیم کرده و اختلال عمده‌ای نیز در الگوی جریان ایجاد نمی‌کند.

energy dissipation of converged ski jump buckets by using dividing wall

ski jump bucket spillway is one of the energy dissipation structures applied at downstream of spillways or bottom outlets. in this study, the effect of the convergence angle of the ski jump bucket on the flow energy dissipation was experimentally investigated and the results were compared with the conventional bucket model. for this purpose, four convergence angles of 10, 20, 30 and 40 degrees were created using deflectors in the bucket. the effect of adding a dividing wall, in two modes of bucket splitter wall (bsw) and full separator wall (fsw), on the conventional and convergent buckets were investigated. the results showed that the flip buckets dissipated about 60 to 65 percent of their energy. at a 20 degree convergence angle, the energy dissipation of the flow increased by about 5 percent, however, at a 30 degree convergence angle, the energy dissipation decreased by about 15 percent. in general, the energy dissipation decreases by increasing the flow discharge. adding a dividing wall to the bucket does not have a significant effect on energy dissipation, although adding a separator wall to a converged bucket eliminates the effect of reduction in the energy dissipation due to convergence of the bucket. by mounting the dividing wall on the bucket, a local disturbance is created in the flow pattern, however, the resulting loss is not significant compared to the energy dissipation caused by the jet colliding with the bottom of the stilling basin. whereas full separator wall (fsw) divides the bucket into two parts and it doesn’t cause major disruption to the flow pattern.