a. Khu vực thượng lưu
Phần thượng lưu phải có kích thước mặt cắt ngang đủ lớn để giảm sự khoấy động của dòng chảy từ cửa vào.
Áp dụng mô hình mẫu TN4 có tỷ lệ chiều rộng của mặt cắt ướt phần thí nghiệm so với chiều rộng khu vực thượng lưu như sau:
BTN/BTL = 17,78/116,84 ≈ 0,15
Qua kết quả trên có thể thấy chiều rộng phần thượng lưu quá lớn so với chiều rộng phần thí nghiệm.
Nếu chọn BTL quá lớn sẽ dẫn đến hai khuyết điểm sau:
• Năng lượng dòng chảy bị mất mát nhiều và tăng sự rối loạn cục bộ tại vị trí chuyển tiếp giữa hai vùng này.
• BTL quá lớn sẽ dẫn tới kết cấu mô hình cồng kềnh gây lãng phí. Chọn diện tích vùng thượng tầng:
LTL x BTL = 40x60cm Kích thước cụ thể thể hiện ở hình 4.3.
- Vùng chuyển tiếp từ phần thượng lưu đến phần thí nghiệm sẽ có diện tích mặt cắt ướt giảm dần nhằm giảm sự rối của dòng chảy và tăng vận tốc dòng ở sát thành kênh. Ở khu vực thượng lưu nước được cấp vào qua cửa vào và tạo nên sự cuộn xoáy rất lớn, khu vực tiếp theo dòng chảy sẽ trở nên rất rối, vì vậy dòng rối sẽ bị kéo giản và giảm dần khi ta thu nhỏ dần diện tích mặt cắt ướt.
Hình 4.2: Sự kéo giãn các lớp chất lỏng khi MCN hẹp dần[18]
Áp dụng hình dạng các mô hình mẫu TN3, TN4 để thiết kế hình dạng vùng chuyển tiếp, kích thước cụ thể của vùng này được thể hiện trên hình 4.3.
Hình 4.3: Kích thước khu vực thượng lưu và vùng chuyển tiếp