دانلود پایان نامه
پرش هیدرولیکی: در پرش هیدرولیکی همانند جت برخورد علت ورود هوا به داخل جریان تشکیل لایه ی برشی و ایجاد ورتکس ها درون لایه ی برشی می باشد که باعث هوادهی موضعی به جریان می شود. لازم به ذکر است که در این حالت مقدار هوای ورودی به جریان به مراتب بیشتر از حالت قبل میباشد. (شکل 2-3-b) (Wood, 1991)
اجسام غوطهور در جریان آب: در اثر قرارگیری یک مانع درون جریان، خطوط جریان خود را با آن وفق داده و از همدیگر جداشده و از کنار مانع عبور می کنند. در اثر این عمل فضای خالی در پشت مانع به وجود آمده که در این فضای خالی ورتکسهایی پدید میآیند و اگر فضای خالی ایجاد شده در تماس با اتمسفر باشد، هوا می تواند به داخل آن و در نتیجه به داخل جریان انتقال یابد. (شکل 2-3-c) (Wood, 1991)
تبدیل جریان با سطح آزاد به جریان تحت فشار درون مجرا: زمانی که جریانی با سطح آزاد وارد یک مجرای بسته می شود هندسه ی ورودی جریان در دریچه و اطراف آن باعث ایجاد یک چرخش در جریان (گردابه) شده و به وسیله ی این گردابه هوا به صورت موضعی وارد جریان می شود. (شکل 2-3-d) (Wood, 1991)
2) هوادهی اجباری: درسازههای هیدرولیکی با سرعت جریان بالا (بالاتر از m/s 20) مثل سرریزهای آزاد، ورود هوا به صورت طبیعی از سطح آزاد جوابگوی کاهش یا از بین بردن احتمال تخریب ناشی از کاویتاسیون نمیباشد. بنابراین از سیستمهای هواده اجباری در این گونه سازهها از جمله سرریزهای تحت فشار تونلی استفاده میشود. سازه های هواده مصنوعی ساخته شده در مسیر جریان، به ورود هوا به داخل جریان آب کمک می کنند. هر سیستم هوادهی باید مشمول شرایط زیر باشد:
هوای زیادی به جریان وارد کرده و تمرکز هوا در نزدیکی نواحی بحرانی زیاد باشد.
دارای طراحی ساده و اقتصادی باشد.
هیچگونه خرابی ناشی از کاویتاسیون در آن پیش نیاید. (زندی، 1384)
انواع مختلف سیستم هوادههای اجباری که شرایط فوق را برای جریان فراهم مینمایند عبارتند از دفلکتورها، افست، گروو و ترکیبی از آنها که در شکل (2-4) نشان داده شدهاند. وجود این سازهها در مسیر جریان، باعث ورود اجباری هوا به جریان و تشکیل نواحی مختلفی در جریان میشود که در شکل (2-5) نمایش داده شده است.

مطلب مرتبط :   منبع پایان نامه ارشد درمورد مدیریت چرخه تبدیل وجه نقد، محاسبه چرخه تبدیل وجه نقد

(a) (b)

(c) (d)
شکل ‏23- هوادهی موضعی جریان (Wood, 1991)
شکل ‏24- انواع هوادهها (Falvey, 1990)
Lc
Lc
شکل ‏25- نحوه ورود هوا به داخل جریان در نزدیکی سازه هواده سرریز آزاد (Chanson, 1989)
تاثیرات هوادهی جریان در سرریزها
اگر در مسیر جریان از سازه های هواده مصنوعی استفاده شود هوادهی اجباری بر روی سرریز اتفاق می افتد. ازجمله تأثیرات ورود هوا به جریان آب عبارتند از :
اکثر خصوصیات سیال (مخلوط آب و هوا) تغییر می کند که غالب این تغییرات مربوط به چگالی و الاستیسیته می باشد.
حضور هوا ساختار توربولانسی جریان را تغییر می دهد و احتمال تغییر در تنش برشی حاصل از دیواره وجود دارد.
حضور هوا از ایجاد فشار منفی بیش از حد و کاویتاسیون جلوگیری می کند.