بررسی آزمایشگاهی استهلاک انرژی جریان عبوری از سرریز های پلکانی همراه با الحاق المان هایی روی پله
نویسندگان
1 دانشجوی دکترای عمران آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه زنجان، ایران
2 استادیار، مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه زنجان، ایران
doi
چکیده
پلهها در سرریز پلکانی با ایجاد یک بستر زبر مصنوعی، انرژی جریان را بیش از انواع دیگر سرریزها مستهلک میکنند. با افزایش زبری، انرژی جریان عبوری از روی سرریز بهصورت یکنواخت و پیوسته پراکنده میشود. هدف از تحقیق حاضر، بررسی افزودن المانهایی بر روی پلهها و تأثیر آن بر تغییرات الگوی جریان، نقطه شروع هوادهی، میزان استهلاک انرژی و ضریب زبری دارسی میباشد. آزمایشات بر روی مدل فیزیکی سرریز پلکانی و با الحاق المانهایی بر روی پله در آرایشهای مختلف و بهصورت پیوسته و همراه با شکاف انجام گردید و نتایج با سرریز پلکانی ساده مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که ایجاد مانع بر روی پلهها باعث ایجاد برخی تلاطم و نوسانات بر روی سطح جریان در مرکز و کنارههای پله میشود. این امر باعث اختلاط بیشتر آب و هوا و انتقال محل نقطه شروع هوادهی به بالادست سرریز پلکانی میشود. رژیم جریان انتقالی و غیر ریزشی بر روی مدلهای سرریز پلکانی همراه با مانع در دبیهای پایینتری نسبت به سرریز پلکانی ساده اتفاق میافتد. تغییر رژیم جریان بر روی سرریز پلکانی همراه با مانع شکافدار دیرتر از حالت پیوسته روی میدهد. همچنین موانع روی پله تأثیری بر روی میزان استهلاک انرژی جریان و ضریب زبری ندارند ولی با ایجاد شکاف بر روی موانع عملکرد آنها بهتر شده و میزان استهلاک انرژی و ضریب زبری دارسی بهطور متوسط به ترتیب 33/7 و 8 درصد نسبت به سرریز پلکانی ساده افزایش مییابد.