فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سرریزهای پلکانی یکی از سازه­های متداول به­منظور استهلاک انرژی بوده که از طریق پله­ها با ایجاد آشفتگی و مقاومت اصطکاکی بیشتر در برابر جریان، استهلاک انرژی در طول سازه را افزایش می­دهد. در این تحقیق، با انجام یکسری آزمایشات، تاثیر اصلاح فرم پله­ها با اعمال همزمان المان­هایی بر روی پله و لبه آن بر روی الگوی جریان، نقطه شروع هوادهی بر روی سرریز، مشخصات پرش هیدرولیکی در پایین­دست و میزان استهلاک انرژی جریان عبوری از مدل­های سرریز مورد ارزیابی قرار گرفت. المان­های لبه بصورت ممتد و برش خورده و المان­های روی پله در آرایش­های مختلف روی پله قرار گرفتند و نتایج با حالت سرریز پلکانی ساده مقایسه شدند. در نهایت با اعمال این المان­ها بر روی یکی از سرریز­های مورد بهره­برداری شده، تاثیر اصلاح پله­ها بر مشخصه جریان ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که بکارگیری همزمان المان­های روی پله و لبه باعث برخی تلاطم و نوسانات بر روی سطح جریان شده اما بر روی رژیم جریان تاثیر چندانی ندارد. اختلاط جریان پس از برخورد با موانع بر روی نقطه شروع هوادهی تاثیر می­گذارد و باعث انتقال محل نقطه شروع هوادهی به بالادست سرریز پلکانی می­شود. اصلاح پله­ها باعث کاهش عمق ثانویه و طول پرش به ترتیب 29/26 و 24/34 درصد و افزایش 38/14 درصدی در میزان اصلاح انرژی جریان می­گردد. تأثیر المان­های الحاقی در عملکرد مدل­­های اصلاحی در دبی­های پایین بیشتر است. اصلاح پله­های سرریز پلکانی سیاه­بیشه بالا با الحاق المان­­ها بر روی پله و لبه آن باعث کاهش 8/9 درصدی سرعت جریان در پایین­دست سرریز، افزایش 63 درصدی انرژی آشفته و افزایش 32/11 درصدی در میزان استهلاک انرژی جریان می­گردد.