بررسی آزمایشگاهی جریان دوفازی آب هوا در پرش هیدرولیکی تحت تاثیر پوشش گیاهی انعطاف ‏ناپذیر

پرش هیدرولیکی نوعی پدیده پیچیده سه ‏بعدی است که به ‏وفور در رودخانه ‏ها و کانال‏ های روباز دیده می ‏شود. مقاومت هیدرولیکی گیاهان کارکرد زیادی در هیدرودینامیک رودخانه‎ ها با دشت ‎های سیلابی طبیعی گسترده دارد. پوشش گیاهی به میدان جریان نفوذ می کند و باعث ایجاد نیروی مقاوم و در پی آن، اتلاف انرژی می‎ شود. هدف از این تحقیق، بررسی اثر تراکم و ارتفاع پوشش، بر هیدرولیک جریان در پرش هیدرولیکی و پارامترهای مربوط به جریان دوفازی آب هوا با استفاده از المان‏‎ های استوانه‎ ای شکل از جنس آهن گالوانیزه با قطر همگون 7 میلی‎متر به ‏عنوان پوشش گیاهی است. به‏ این ‏ترتیب، تاثیرات همراه با تنوع پوشش و یا خم شدن در نظر گرفته نمی ‎شوند. به این منظور، چهار فرم بستر زبر، در دو حالت زبری پیوسته و غیر پیوسته و با دو ارتفاع 5/1 و 3 سانتی‏متر استفاده ‏شده و نتایج با داده ‏های مربوط به بستر صاف به‏ عنوان مرجع، مقایسه شد. آزمایش‎ های مورد نیاز این مطالعه در فلومی مستطیلی افقی با عرض 30 سانتی‎متر، در محدوده اعداد فرود بین 5/5 >1Fr > 5/1 انجام شد. اندازه‏ گیری و تعیین پارامترهای مشخصه مربوط به جریان آب هوا، توسط دستگاه پروب الکتریکی دو سوزنی که در این تحقیق طراحی، توسعه و واسنجی شده است، انجام شد. نتایج این تحقیق نشان داد وجود پوشش در کف کانال موجب افزایش هوادهی از طریق افزایش جزء خالی در طول غلتاب پرش شده و از طرفی، با افزایش نیروی مقاوم و تنش برشی در بستر سبب کاهش اعماق مزدوج و طول غلتاب پرش می‎ شود؛ که این افزایش و کاهش، بسته به مقدار عدد فرود و ارتفاع و تراکم زبری‎ ها است.