بررسی تحلیلی و معادله عددی مشخصه‌های پرش هیدرولیکی با استفاده از صفحات مستغرق

مطالعه پرش هیدرولیکی با دو روش‌ تحلیلی و آزمایشگاهی و استفاده از آنالیز ابعادی، امکان مقایسه و تعمیم نتایج به شرایط مختلف هیدرولیکی را فراهم می‌کند. معادله مومنتوم با برقراری تعادل بین نیروی اینرسی و نیروی فشاری، رابطه‌ای مستقیم برای تخمین نسبت اعماق مزدوج ارائه می‌دهد. در این پژوهش، با بهره‌گیری از روش آنالیز ابعادی و قضیه باکینگهام، متغیرهای موثر بر پرش هیدرولیکی صفحات مستغرق شامل عمق اولیه و ثانویه جریان، سرعت جریان، شتاب ثقل و مشخصات هندسی صفحات مستغرق به صورت گروه‌های بی‌بعد بیان گردید. سپس با استفاده از معادله مومنتوم خطی، رابطه تحلیلی پیش‌بینی نسبت اعماق مزدوج استخراج شد. نتایچ این دو روش با سطح اطمینان بیش از 85% انطباق داشت. نتایج نشان داد صفحات مستغرق به‌عنوان ابزاری کارآمد در بهبود و کنترل پرش هیدرولیکی، نقش موثری در افزایش پایداری جریان و کاهش ابعاد سازه‌ ایفا می‌کنند همچنین معادله‌های عددی به‌دست‌آمده می‌توانند به‌عنوان روابط ساده و کاربردی در طراحی و بهینه‌سازی سازه‌های مستغرق و کانال‌های انتقال آب مورد استفاده قرار گیرند.