تخمین ابعاد حفره آبشستگی تحت اثر جت قائم دایره‌ای مستغرق

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران دانشگاه صنعتی جندی‌شاپور

2 شرکت مهندسین مشاور سامان آبراه

3 دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

جریان خروجی از سیستم های تخلیه سیلاب اغلب به صورت جت می­باشد. بسته به عمق پایاب، جت می­تواند به صورت آزاد یا مستغرق عمل نماید. هرگاه مقدار تراز پایاب از تراز جت بیش­تر باشد، جت به صورت مستغرق عمل می­نماید. ابعاد و مشخصات حفره آبشستگی متأثر از متغیرهای متعددی از قبیل پارامترهای جریان، مشخصات بستر آبرفتی، زمان و هندسه آبراهه و همچنین ارتفاع ریزش می­باشد. در این تحقیق به بررسی ابعاد حفره آبشستگی تحت اثر جت­های قائم دایره­ای مستغرق پرداخته شده است. در پژوهش حاضر از مصالح شن ریز یکنواخت با قطر متوسط 1/11 میلیمتر استفاده شده است. جهت انجام آزمایش­ها، سناریوهای مختلفی با تغییر در ارتفاع ریزش جت مستغرق نسبت به بستر اولیه رسوبات و همچنین تغییر در سرعت جریان خروجی از جت تدوین گردید. از بررسی روند تغییرات عمق و طول نسبی متعادل شده آبشستگی در مقابل عدد فرود جت در حوضچه استغراق ملاحظه می­گردد که با افزایش عدد فرود جت، میزان عمق و طول نسبی متعادل شده حفره آبشستگی افزایش می­یابد. از طرفی نتایج نشان می­دهند که افزایش یک درصدی ارتفاع نصب جت منجر به کاهش 33/0درصدی تفاضل نسبی عمق آبشستگی دینامیکی و استاتیکی خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimation of Scour Hole Dimensions Due to Vertical Circular Submerged Jet

نویسندگان [English]

  • Babak Lashkar-Ara 1
  • Ali Lashkar-Ara 2
  • Manoochehr Fathi-Moghadam 3
1 Faculty of Civil Engineering, Jundi-Shapour University of Technology, Dezful
2 bSaman Abrah Consulting Engineers
3 Faculty of Water Engineering, Shahid Chamran University, Ahwaz

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dynamic scouring
  • Static scouring
  • Vertical jet
  • Nozzle
  • Jet froude number
[1]        Aderibigbe, O. O., Rajaratnam, N., "Erosion of Loose Beds by Submerged Circular Impinging Vertical Turbulent Jets", Journal of Hydraulic Research. 1996, 34 (1), 19-33.
[2]        Raudikivi, A. J., "Loose Boundary Hydraulics", Chapter 9, 3rd Edition, Pergamon Press, New York, 1992.
[3]        Chakravarti, A., Jain, R. K., Kothyari, U. C., "Scour under Submerged Circular Vertical Jets in Cohesionless Sediments", ISH Journal of Hydraulic Engineering, 2013.
]4[     لشکرآرا، ع.، "بررسی آزمایشگاهی تعیین عمق آبشستگی ناشی از جت­های قائم هوادهی شده"، پایان­نامه دوره کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول، 1392.
[5]        Sarma, K. V. N., "Study of Scour Phenomenon and its Functional form", PhD Thesis, Indian Institute of Sciences, Banglore, India, 1967.
[6]        Westrich, B., Kobus, H. "Erosion of a Uniform Sand Bed by Continuous and Pulsating Jets", the 15th IAHR Congress, Istanbul, Turkey, 1973, Vol. 1, A13.1-A13.8.
[7]        Rajaratnam, N., "Erosion by Submerged Circular jets", ASCE Journal of Hydraulic Division, 1982, 108 (HY2), 262-267.
[8]        Ansari, S. A., Kothyari, U. C., Ranga Raju, K. G., "Influence of Cohesion on Scour under Submerged Circular Vertical Jet", Journal of Hydraulic Engineering. 2003, 129 (12), 1014-1019.
[9]        Clarke, F. R. W., "The Action of Submerged Jets on Movable Material", PhD thesis, Imperial College, London, 1962.