AI Summary & Key Takeaways
AI InsightWith the increase of submergence degree, significant variations are observed on hydraulic properties of undulations behind the weir such as wave amplitude, wave length, wave shape and propagation distance of undulations.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
Undular hydraulic jump is characterized as the special type of the hydraulic jump which has low height with standing free surface waves. It occurs at the flow situation when the inflow Froude number is a little larger than 1. In the present study, occurrence of undular hydraulic jump behind a rectangular broad crested weir is numerically examined. For numerical solution, FLOW-3D computational fluid dynamics software based on finite volume method to solve 3-dimensional Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) equations is utilized. To verify the numerical method, water surface profiles computed by numerical solutions are compared with experimental results which are given in literature and there are good agreements between numerical and experimental results. Furthermore, occurrence of undulations behind the weir is examined numerically for different degree of submergences. With the increase of submergence degree, significant variations are observed on hydraulic properties of undulations behind the weir such as wave amplitude, wave length, wave shape and propagation distance of undulations.
Özet
Dalgalı hidrolik sıçrama, hidrolik sıçramanın düşük yükseklikli durgun serbest yüzey dalgalarına sahip özel bir türü olarak tanımlanır. Froude sayısının 1 den çok az daha büyük olduğu akım durumlarında meydana gelir. Yapılan çalışmada, geniş başlıklı dikdörtgen savak arkasında meydana gelen dalgalı hidrolik sıçrama oluşumu sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal çözüm için, sonlu hacimler yöntemine dayanarak 3-boyutlu Reynolds ortalamalı Navier-Stokes (RANS) denklemlerinin çözüldüğü, FLOW-3D hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı kullanılmıştır. Sayısal yöntemin doğruluğunu belirlemek için, sayısal çözümle hesaplanan su yüzü profilleri literatürdeki deneysel sonuçlarla karşılaştırılmış ve uyumlu olduğu görülmüştür. Ayrıca, farklı batıklık dereceleri için savak arkasında, dalgalı hidrolik sıçrama oluşumu sayısal olarak incelenmiştir. Batıklık derecesinin artmasıyla, savak arkasında meydana gelen dalgalanmalara ait dalga genliği, dalga uzunluğu, dalga şekli ve dalgalanmanın yayıldığı mesafe gibi hidrolik özelliklerde belirgin değişimler gözlenmiştir.