بررسی آزمایشگاهی تأثیر آرایش های مختلف شمع بر عملکرد هیدرولیکی و ضریب دبی سرریز جانبی کنگره ای نیم دایره ای تک سیکل
نویسندگان
1 دانشجوی دکترای سازه های آبی، گروه مهندسی آب دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
2 استاد گروه مهندسی آب دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3 استاد گروه مهندسی آب دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
doi
10.22092/aridse.2017.109285.1192چکیده
سرریزهای جانبی سازههایی هیدرولیکی هستند که در دیوارۀ جانبیکانالنصب میشوند و جریان مازاد بر دبی طراحی را از کانال خارج میکنند. سرریزهای کنگرهای در پلان دارای شکستگیاند و در نتیجه طول موثر و در برخی موارد ضریب دبی بیشتری نسبت به سرریزهای ساده دارند. در تحقیق حاضر، تأثیر استفاده از شمعها با آرایشهای مختلف بر ضریب دبی سرریز جانبی کنگره ای نیمدایرهای تکسیکل بررسی شده است. آزمایشها در کانال مستطیلی و شرایط زیر بحرانی و محدودۀعدد فرود 37/0-1/0 اجرا شدهاند. سه قطر مختلف برای سرریزهای جانبی کنگرهای نیمدایرهای با ارتفاع ثابت در نظر گرفته شد. شمعهای مورد استفاده استوانهای و همارتفاع با سرریز جانبی هستند. تعداد شمعها از 1 تا 3 و در کل 14 آرایش برای آنها در نظر گرفته شد. ابتدا تأثیر پارامترهای بیبعد استخراج شده از روش باکینگهام بر ضریب دبی سرریز جانبی بررسیو پس از آن رابطهای برای محاسبۀ ضریب دبی سرریز جانبی کنگرهای نیمدایرهای همراه با شمعها با دقت قابل قبولاستخراج شد. نتایج بررسیها نشان میدهد که ضریب دبی سرریز جانبی کنگرهای نیمدایرهای در حالتیکه شمع وجود دارد بیشتر از حالت بدون شمع است. در واقع وجود شمع باعث بهبود عملکرد هیدرولیکی سرریزهای جانبی نیمدایرهای میشود بهطوریکه در محدوده عدد فرود مورد مطالعه، ضریب دبی سرریزها تا 15 درصد افزایش و تغییرات انرژی مخصوص در طول سرریزها تا 34 درصد کاهش مییابد. بیشترین افزایش در ضریب دبی و بیشترین کاهش در تغییرات انرژی مخصوص مربوط به آرایشی است که سه شمع در لبۀ پاییندست سرریز قرارگیرند.