چکیده
فیلپ باکت ها (پرتاب کننده های جامی شکل) عموماً به منظور تخلیه جریان از سازه هیدرولیک به حوضچه پلانژ (غوطه ور) برای پخش انرژی مورد استفاده قرار می گیرند. در گذشته فلیپ باکت ها اغلب مطابق با مطالعات مدل هیدرولیکی مربوط به محل طراحی می شدند. در نتیجه برای طراحی، راهنمایی های عمومی محدودی در دسترس خواهد بود. مطالعه حال حاضر به فلیپ باکت های در کانال مستطیلی منشوری یا بسط یافته توسط دفلکتور جانبی که به خط سیر جریان منحنی ختم خواهد شد می پردازد. ویژگی اصلی فلیپ باکت ها از جمله تأثیرات مقیاس در مدل های هیدرولیک، توزیع فشار باکت و خط سیرهای روراند با دفلکتور و بدون آن مورد بررسی قرار می گیرد. در این مقاله تحلیلی ارائه خواهد شد که روش عدد فرود، که اصطلاحاً عدد خم نامیده می شود و زاویه جهش باکت را در بر می گیرد. اثبات شده است که میدان نزدیک جریان منحرف شده توسط باکت، از سهمی نقطه جرم عادی پیروی می کند، با این شرط که زوایه جهش به شکل صحیح در نظر گرفته شود و جریان با استفاده از قانون تشابه فرود مقیاس بندی شده باشد. علاوه بر این ویژگی های موج ضربه ای برای فلیپ باکت با دفلکتور خواهد شد و روابط انسداد حاکم، به روش تجربی بدست خواهد آمد.
مقدمه
در صورتی که به پخش انرژی با سرعت جریان بیش از 15 الی 20 متر بر ثانیه نیاز باشد از فلیپ باکت ها استفاده می شود (ویشر و هگر ، 1998). امروزه چندین هزار فلیپ باکت با هندسه مختلف از جمله زوایای انحراف گسترده، زوایای جهش، خمیدگی نسبی و عناصر ویژه همچون داندانه ها یا عناصر شیب دهنده در حال کار هستند. اما استانداردهای محدودی برای فلیپ باکت ها وجود دارد و راهنمایی های معدودی برای طراحی وجود دارند. در مطالعه حال حاضر، در وهله اول یک باکت فوس مدور در کانال مستطیلی منشوری در نظر گرفته شد. کانال ورودی همچون خروجی پایین افقی بود تا از پیچیدگی های جریان های ریزش شیب دار جلوگیری شود. همچنین این فلیپ باکت در نقشه دارای انحنا یا شیب وارون نبود. بنابراین بخش اول این مطالعه به جریان فلیپ باکت دو بعدی مربوط می باشد.
ABSTRACT
Flip buckets are commonly used to discharge flow away from a hydraulic structure into a plunge pool to dissipate energy. In the past, flip buckets have often been designed in accordance with site-related hydraulic model studies. Consequently, limited generalized design guidelines are available. The present study considers flip buckets either in a prismatic rectangular channel or extended by a lateral deflector resulting in a curved jet trajectory. The main features of flip buckets are investigated, including scale effects in hydraulic models, bucket pressure distribution, and nappe trajectories with and without the presence of deflectors. An analysis is presented mainly involving the approach Froude number, the so-called bend number, and the bucket takeoff angle. It is demonstrated that the near field of a bucket-deflected jet follows the conventional parabola of a mass point, provided that the takeoff angle is correctly accounted for and that the flow is scaled using the Froude similarity law. Furthermore, shock-wave features for a flip bucket with a deflector are specified, and the governing choking relations are derived based on an experimental approach.
INTRODUCTION
Flip buckets are used when energy has to be dissipated for a flow velocity larger than about 15–20 m/s (Vischer and Hager 1998). Currently, thousands of flip buckets of various geometries involving a wide range of deflection angles, takeoff angles, relative curvature, and special elements such as teeth or banking elements are in operation. However, there has been limited standardization for flip buckets, and few design guidelines are available. In the present study, a circular-arc bucket in a prismatic rectangular channel was initially considered. The approach channel was horizontal, such as for a bottom outlet to avoid complications with steeply sloping chute flows. This flip bucket also had no curvature in plan, or banking of the invert. The first part of the study thus relates to 2D flipbucket flow.
چکیده
مقدمه
مروری بر مقالات
آزمایشات
وسایل آزمایشگاهی
نتایج آزمایشگاهی
توزیع فشار زیرین
خط سیرهای فوران
انسداد جریان
توصیف
معیار انسداد
نتیجه گیری
ABSTRACT
INTRODUCTION
LITERATURE REVIEW
EXPERIMENTS
Experimental Facilities
EXPERIMENTAL RESULTS
Bottom Pressure Distribution
Jet Trajectories
EFFECT OF DEFLECTORS
FLOW CHOKING
Description
Choking Criterion
CONCLUSIONS