بررسی مشخصات پرش هیدرولیکی بر روی بستر زبر با تراکم و آرایش های مختلف زبری

پرش هیدرولیکی یک جریان متغیر سریع در مجاری روباز است که نقش موثری در استهلاک انرژی جنبشی جریان در پایین دست سازه های آبی ایفا می کند. در تحقیق حاضر خصوصیات پرش هیدرولیکی شامل عمق ثانویه پرش، اتلاف انرژی، ضریب تنش برشی بستر و پروفیل های سرعت در مقاطع مختلف پرش بر روی بستر زبر با اجزای زبر غیرممتد لوزی شکل مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها در محدوده اعداد فرود 3/4 تا 4/12 در سه تراکم و چهار آرایش زبری ترکیبی انجام شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد پروفیل های سرعت بر روی بسترهای زبر مشابه و با پروفیل سرعت جت آب بر روی بستر صاف متفاوت می باشند. مقدار ضخامت لایه مرزی بی بعد در بستر زبر برابر 53/0 محاسبه شد که از مقدار ضخامت لایه مرزی در بستر صاف، 16/0، بیشتر است. با افزایش تراکم زبری تنش برشی بستر ناشی از تاثیر متقابل جریان فوق بحرانی بالادست با بستر زبر افزایش یافته در نتیجه باعث افزایش استهلاک انرژی و در نتیجه کاهش عمق ثانویه می شود. در آرایش ترکیب زبری سه تایی با تراکم 67/10 درصد، بیشترین مقدار کاهش عمق ثانویه برابر با 39/29 درصد می باشد که میزان افزایش استهلاک انرژی نسبت به پرش هیدرولیکی بر روی بستر صاف به طور متوسط 94/10 درصد و ضریب تنش برشی در بستر زبر به طور متوسط 45/13 برابر بستر صاف به دست آمد.