بررسی آزمایشگاهی تاثیر گرداب‌شکن‌های هرمی بر ضریب دبی سرریز نیلوفری در شرایط استغراق

نویسندگان

1 استاد، گروه مهندسی سیستم‌های کشاورزی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

2 استادیار، گروه مهندسی سیستم‌های کشاورزی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

3 دانشجوی دکترای سازه‌های آبی، گروه مهندسی سیستم‌های کشاورزی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

4 استاد، گروه عمران-مهندسی و مدیریت منابع آب، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

doi
10.22060/ceej.2019.15213.5853
چکیده

سرریز نیلوفری در بالادست درون مخزن سد، جهت تخلیه سیلاب از مخازن به پایین‌دست احداث می‌شود. مشکل اصلی که معمولاً در این سرریز اتفاق می‌افتد، جریان‌ چرخشی و گرداب‌ بوده که در شرایط استغراق افزایش یافته و باعث کاهش بازده تخلیه سیلاب در مخزن خواهند شد. انجام راهکارهایی نظیر استفاده از انواع مختلف گرداب‌شکن‌ها به منظور افزایش ضریب دبی و راندمان سرریز‌ نیلوفری، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این تحقیق با طراحی و ساخت مدل فیزیکی سرریز نیلوفری، تاثیر ابعاد و تعداد گرداب‌شکن‌های هرمی بر ضریب دبی سرریز با انجام 209 آزمایش در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از نتایج به دست آمده و بهره‌گیری از رگرسیون غیر خطی، معادلاتی تجربی جهت تعیین ضریب دبی جریان برای سرریز نیلوفری با گرداب‌شکن‌های هرمی به دست آمد. با مقایسه آماری نتایج روابط به دست آمده با داده‌های آزمایشگاهی، ضریب تبیین برای گرداب‌شکن‌های هرمی مثلثی و مربعی به ترتیب برابر 0/99 و 0/926 حاصل شد. همچنین به منظور بررسی هر یک از عوامل تاثیرگذار بر ضریب دبی جریان، آنالیز حساسیت نیز انجام گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که گرداب‌شکن‌های هرمی با آرایش شش‌تایی سبب افزایش میانگین عملکرد سرریز برابر 11/80 درصد الی 16/13 درصد نسبت به سرریز شاهد می‌شوند.