لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه8
بررسی نظری مسئله ( تئوری مسئله)
به طوری که می دانیم جریان در کانال های روباز می تواند مادون بحرانی و یا فوق بحرانی باشد. در جریان مادون بحرانی ، آشفتگی های ناشی از تغییر شیب بستر یا تغییر مقطع عرضی جریان ممکن است به بالا دست یا به پایین دست حرکت کنند و نتیجه آن تنظیم هموار جریان است. وقتی جریان در یک مقطع فوق بحرانی است ، و شرایط پایین دست ایجاب می کند که جریان به مادون بحرانی تبدیل شود ، این نیاز به تغییر نمی تواند به بالادست منتقل شود. از این رو تغییر تدریجی با گذر هموار در نقطه بحرانی امکان پذیر نیست. گذر از جریان فوق بحرانی به مادون بحرانی از طریق پرش هیدرولیکی به طور ناگهانی روی می دهد. تغییر ناگهانی عمق ، افت انرﮊی مکانیکی قابل توجهی را بر اثر آمیختگی متلاطم به وجود می آورد. جنبه های کلی پرش هیدرولیکی در شکل زیر نشان داده شده است.
با توجه به شکل برای نقطه ١ داریم:
عبارت سمت راست را انرﮊی مخصوص کانال در نقطه ١ می نامند و آن را با نمایش می دهند.
برای هر نقطه دیگری از کانال و با توجه به رابطه زیر داریم:
که در رابطه بالا برابر با دبی در واحد عرض می باشد که دبی دو بعدی نیز نامیده می شود.
بنابراین برای دبی معلوم ، انرﮊی مخصوص ، تابعی از عمق جریان در کانال یعنی است. تغییر عمق به صورت تابعی از انرﮊی مخصوص برای یک دبی مشخص در شکل زیر نشان داده شده است.
وقتی باشد داریم ؛ این حالت حدی با یک خط 45 درجه در روی نمودار نشان داده شده است. برای یک دبی مشخص و انرﮊی مخصوص داده شده ، دو عمق ممکن وجود دارد. این دو عمق را عمق های متناوب می نامند. منحنی ثابت ، مکان هندسی تمام عمق های ممکن و انرﮊی های مخصوص متناظری را می دهد که معادله بالا را برقرار می کنند. با افزایش ، منحنی رسم شده به سمت راست جابجا خواهد شد. برای هر منحنی متناظر با یک دبی مشخص ، عمقی وجود دارد که را می دهد. با دیفرانسیل گیری از معادله بالا ، عمق را می توانیم بیابیم ؛ وقتی مینیمم است که با حل ، به دست می آوریم :
گزارش کار پرش هیدرو لیکی (Hydraulic Jump)