بررسی آزمایشگاهی اثر محل قرارگیری مانع متخلخل پیوسته سه بعدی در کف پله سرریز پلکانی بر مشخصات جریان عبوری

Abstract

چکیده مقدمه: در تحقیق حاضر به بررسی اثر محل قرارگیری و ارتفاع مانع متخلخل سه بعدی (دارای تخلخل در هر سه بعد) که به­صورت پیوسته در عرض فلوم بر روی کف پله قرار گرفته است و همچنین اثر تعداد پله­های دارای این نوع مانع متخلخل بر روی سرریز پلکانی پرداخته شده است. روش­: شیب سرریز 1:2 و دارای 8 پله، ارتفاع کلی 87 سانتی­متر و عرض فلوم 1.2 متر بوده است. ابزارهای اندازه­گیری در تحقیق حاضر عمق سنج، تکنیک پردازش تصویر و مشاهدات زمان انجام آزمایش بوده است. یافته ­ها: در مانع متخلخل سه بعدی پیوسته با توجه به ارتفاع نسبی، محل قرارگیری و تعداد پله­های دارای مانع، مرزهای شروع جریان قرارگیری نسبت به حالت شاهد تغییر می­کند به­طوری­که با افزایش فاصله نسبی مانع از لبه پلکان و کاهش تعداد پله­های دارای مانع متخلخل پیوسته، تمایل جریان به گسترش در محدوده بالایی جریان انتقالی (همسایگی با جریان رویه­ای) افزایش می­یابد. نتیجه­ گیری: در رژیم جریان ریزشی قرارگیری مانع متخلخل سه بعدی برای متغیرهای تحقیق حاضر سبب افزایش استهلاک انرژی تا 5 درصد بیش­تر نسبت به حالت شاهد می­گردد. برای رژیم­های جریان انتقالی و رویه­ای در اکثر موارد قرارگیری مانع متخلخل پیوسته اثر استهلاکی مثبت ندارد. همچنین با توجه به اندازه­های ناحیه­های شکل گرفته حاصل از BIV می­توان بیان کرد که در شرایطی که ناحیه اختلاط اندازه­گیری شده در دو پله متوالی نسبت به حالت شاهد دارای مقدار بیش­تری بوده است، استهلاک انرژی نیز افزایش یافته است.