مطالعه آزمایشگاهی خصوصیات هیدرولیکی جریان در سرریزهای مدور قائم با ورودی پاپیونی شکل

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد سازه‌های آبی؛ گروه مهندسی آب، دانشگاه زنجان، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه زنجان، ایران

3 دکتری سازه های آبی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

4 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه زنجان، ایران

doi
10.22092/idser.2022.357719.1501
چکیده

در سدهای مخزنی، یکی از روش‌های افزایش دبی عبوری سرریزهای مدور قائم و کاهش شرایط وقوع جریان‌های گردابی، اصلاح شکل ورودی سرریز می‌باشد. برای رسیدن به این هدف، سرریز با ورودی نیلوفری، گلبرگی، کلید ‌پیانویی و زیگزاگی پیشنهاد شده است. در این تحقیق شکل جدید ورودی سرریزهای مدور قائم به فرم پاپیونی معرفی شد و با انجام یک سری آزمایش‌، ضریب دبی جریان در این نوع سرریزها مطالعه شد. سرریزهای پاپیونی با زوایای مختلف پاپیون (60 تا 150 درجه) در دو حالت وجود کمان میانی و بدون آن (با طول کلی یکسان سرریز) استفاده و نتایج حاصل با یک سرریز نیلوفری مقایسه شد. نتایج نشان داد که در مدل‌های پاپیونی بدون کمان میانی، افزایش زاویه پاپیون منجر به کاهش تداخل جریان و افزایش دبی عبوری از سرریز می‌شود، به طوری‌که مدل B-150 (با زاویه بین پاپیون برابر 150 درجه) دارای ضریب دبی بالاتری نسبت به سایر مدل‌های پاپیونی بود. این مدل سرریز پاپیونی نسبت به سرریز نیلوفری نیز دارای عملکرد هیدرولیکی بهتری بود (10 درصد). همچنین مزیت اقتصادی آن نسبت به سرریز نیلوفری بالاتر بود (31 درصد). در مدل‌های پاپیونی با کمان میانی، تغییر زاویه پاپیون برروی ضریب دبی جریان اثر محسوسی نداشت و عملکرد هیدرولیکی آنها نسبت به سرریز نیلوفری پایین تر بود (9/7-5/3 درصد).