مطالعه آزمایشگاهی اثر سرریزهای مستغرق در پیچ آبراهه بر ضرایب مقاومت جریان

Abstract

سرریز و دریچه به­علت داشتن روابط نسبتاً ساده و دقیق در اندازه­گیری جریان و قابلیت آن­ها در کنترل سطح آب، کاربرد فراوانی در سامانه­های آبیاری دارند. همواره آب جاری در مسیر رودخانه و کانال دارای ذرات رسوبی معلق و مواد شناور می­باشد. در این شرایط می­توان این دو سازه را با هم ترکیب نمود و سامانه متمرکزی به­نام سرریز- دریچه تشکیل داد که امکان انتقال مواد رسوبی از زیر دریچه و مواد شناور از روی سرریز فراهم شود. در این تحقیق ضریب دبی سازه ترکیبی سرریز- دریچه منشوری تحت شرایط جریان آزاد با بازشدگی­های مختلف دریچه و دبی­های جریان مطالعه شد. تغییرات ضریب دبی سرریز- دریچه منشوری در زاویه­های مختلف سطوح منشور شامل ᵒ60 به ᵒ60 (منشوری متقارن)، ᵒ45 به ᵒ75 (منشوری بالا) و ᵒ75 به ᵒ45 (منشوری پایین) بررسی شد. نتایج نشان داد به­ازای افزایش پارامترهای ، و <em>،</em> ضریب دبی روند افزایشی دارد. مقایسه نتایج سرریز- دریچه منشوری با زاویه­های سطوح مختلف نشان داد ضریب دبی سرریز- دریچه منشوری پایین نسبت به سایر مدل­ها در شرایط هیدرولیکی مختلف، بیشتر می­باشد. مقدار ضریب دبی سرریز- دریچه منشوری متقارن بیشتر از ضریب دبی سرریز- دریچه منشوری بالا به­دست آمد. علت این امر می­تواند ناشی از انقباض شدید جریان عبوری زیر دریچه و افزایش مقدار تلفات موضعی باشد. برای انواع سرریز- دریچه­ها روابط خطی چندمتغیره ارایه شد که دارای دقت خوبی بودند. مقایسه نتایج این تحقیق با سایر محققان نشان داد ضریب دبی جریان سرریز- دریچه منشوری نسبت به انواع دیگر سرریز- دریچه­ها در محدوده پارامترهای آزمایش بیشتر است.