بررسی آزمایشگاهی ساختار تلاطم پرش هیدرولیکی مستغرق در کانال واگرای تدریجی با بستر زبر

در این تحقیق مشخصات آشفتگی جریان در طول پرش هیدرولیکی مستغرق روی بستر زبر در حوضچه آرامش با دیواره‌‌های واگرا به‌‌صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌‌ها در یک کانال مستطیلی افقی با عرض 0/5 متر و طول 10 متر با دیواره‌‌های واگرا انجام گرفت. سه مدل آزمایشگاهی در فلوم با زبری‌‌های مکعب-مستطیلی با ارتفاع‌‌های 1/4 و 2/8 سانتی‌‌متر واقع در بستر کانال اجرا شد. نسبت‌‌های واگرایی 1، 0/6 و 0/4 با فاکتورهای استغراق 1/25، 1/38 و 1/52 مورد مطالعه قرار گرفت. برای اندازه‌‌گیری مولفه‌‌های سرعت از دستگاه سرعت‌‌سنج صوتی adv ساخت nortek نروژ با فرکانس 25 هرتز استفاده شد. پارامترهای مورد بررسی شامل توزیع متوسط‌‌ زمانی مولفه‌‌های سرعت، مولفه‌‌های شدت آشفتگی و تنش‌‌های رینولدزی تحلیل شد. نتایج نشان داد که افزایش ارتفاع زبری‌‌های کف و کاهش نسبت واگرایی دیواره‌‌های حوضچه، به‌‌طور متوسط موجب افزایش 52 درصدی نرخ رشد لایه مرزی، افزایش 47 درصدی تنش برشی و افت انرژی و کاهش 43 درصدی طول ناحیه کاملاً توسعه‌یافته می‌‌شود. بررسی مولفه‌‌های u ̂ و v ̂ نیز موکد افت انرژی قابل‌توجه در پرش و وجود جریان‌‌های قوی برگشتی بود. مقایسه مقادیر مولفه‌‌های افقی، عمودی و عرضی شدت آشفتگی نیز نشان داد که کمترین نرخ پخش پرش در راستای عرضی است.