مطالعه پدیده شناسی پرش های هیدرولیکی چندضلعی

یکی از پدیده های مورد مطالعه دانشمندان در سال های اخیر، پدیده پرش هیدرولیکی چندضلعی است. حدود دو دهه از مشاهده این پدیده می گذرد، اما هنوز علت ایجاد و شکل گیری این پدیده نامعلوم است. هدف اصلی در این تحقیق مطالعه پدیده شناسی پرش های هیدرولیکی چندضلعی است. به همین منظور، این پدیده به روش آزمایشگاهی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که علت شکل گیری پرش هیدرولیکی چندضلعی، حضور اغتشاشات و ناپایداری های موجود در جریان، سیستم و یا محیط است. این ناپایداری ها بر اساس پدیده رایلی‐پلاتو و در حضور اثرات کشش سطحی و لزجت، پرش هیدرولیکی دایروی پایدار را ناپایدار کرده و آن را به یک پرش چندضلعی تبدیل می کند. با حذف ناپایداری ها، پرش دایروی پایدار ایجاد گردید. این پرش بر خلاف نتایج محققان در کارهای قبلی از اعداد رینولدز کم تا اعداد رینولدز بالا پایدار است. همچنین در این تحقیق، رفتار پرش های هیدرولیکی چندضلعی که در کارهای قبلی و در حضور ناپایداری ها شکل گرفته اند، بررسی شد. در یک دبی ثابت، مساحت داخل پرش، برای همه پرش های ممکن، تقریبا با خطای کمتر از حدود 10 درصد، برابر است. از بین چندضلعی های با تعداد اضلاع برابر که برای یک دبی خاص محتمل است، پرش به شکل چندضلعی منتظم درمی آید؛ زیرا به طور طبیعی، کشش سطحی تلاش می کند تا کمترین سطح رویه ممکن را برای پرش ایجاد کند.