شرایط جریان موجکی و ضریب دبی جریان در سرریزهای لبهپهن مستطیلی
نویسندگان
1 گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
2 گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3 گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
4 گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
doi
10.22060/ceej.2021.18314.6830چکیده
سرریزها یکی از انواع سازههای هیدرولیکی هستند که در سیستمهای انتقال آب به منظور اهداف خاصی مانند افزایش عمق جریان در بالادست سازه جهت آبگیری و یا اندازهگیری دبی جریان به کار گرفته میشوند. در این تحقیق به بررسی پارامترهای هیدرولیکی جریان و چگونگی وقوع جریان موجکی در سرریزهای لبهپهن مستطیلی به روش عددی با استفاده از روش حجم محدود (FVM) پرداخته شد و نتایج آن با روش آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که محدوده ضریب دبی برای دادههای آزمایشگاهی بین 321/0 تا 332/0 است و با استفاده از مدل عددی این محدوده بین 301/0 الی 354/0 میباشد. همچنین مشاهده گردید که در صورتی که عدد فرود جریان در مقطعی که حداقل عمق در روی تاج (dmin) اتفاق میافتد، کمتر از مقدار 5/1 باشد (5/1>(Fr1، در بالای تاج سرریز موجکهایی به فرم سینوسی تشکیل میشود، که میتواند دقت در قرائت اشل را کاهش و باعث ایجاد خطا در برآورد دبی عبوری گردد. برای جلوگیری از وقوع جریان موجکی، عمق جریان نباید از حد معینی کمتر گردد. در تحقیق حاضر جریان موجکی در شرایطی که نسبت عمق آب روی تاج سرریز به طول تاج سرریز در جهت جریان بزرگتر از 1/0 باشد (1/0 H/L)، مشاهده نشد. بنابراین میتوان گفت برقراری جریان موجکی در سرریزهای لبهپهن طولانی (1/0 H/L) مستعدتر از سرریزهای لبهپهن حقیقی (4/0 H/L 1/0) است. همچنین با استفاده از روش رگرسیونی، رابطهای برای تعیین ضریب دبی سرریزهای لبهپهن حقیقی با دقت مناسب و بالا ارائه شد.