تأثیر شرایط هیدرولیکی و هندسه سرریز در مدل‌سازی ریاضی ضریب دبی سرریزهای نوک‌اردکی و مایل

Abstract

<strong>سرریزها از جمله سازه­های هیدرولیکی مهم برای کنترل جریان، تنظیم سطح آب بالادست و اندازه­گیری دبی در کانال­ها، </strong><strong><br /></strong><strong>شبکه­های آبیاری و رودخانه­ها می­باشند. در یک عرض مشخص سرریزهای نوک­اردکی و مایل دارای طول مؤثر بیشتری در مقایسه با سرریزهای معمول می­باشند که این مسئله می­تواند بر ضریب دبی و راندمان این نوع سرریزها تأثیرگذار باشد. ضریب دبی جریان تابعی از مشخصات هندسی و هیدرولیکی سرریز می­باشد، لذا در این تحقیق ضریب دبی جریان برای سرریزهای نوک­اردکی و مایل برای سه زاویه مختلف و در سه ارتفاع تعیین و نتایج به­دست آمده با ضریب دبی سرریز مستطیلی ساده مقایسه شد. در نهایت سه رابطه ریاضی برای این سه نوع سرریز ارائه گردید، که رابطه بین ضریب دبی و متغیرهای هندسی بدون بعد سرریز را بر پایه شرایط هندسی و هیدرولیکی نشان می­دهد. چنین برداشت می­شود که برای همه سرریزها ضریب دبی با افزایش دبی یا افزایش انرژی کل بالادست سرریز کاهش می­یابد، به­گونه­ای که در سرریز نوک­اردکی و برای زاویه­های 45، 60 و 75 درجه ضریب دبی به­ترتیب از حدود 7/0 تا 5/0، از 73/0 تا 4/0 و از 75/0 تا 3/0 کاهش یافته است. همچنین برای سرریزهای مایل 15، 30 و 45 درجه نیز به ترتیب از حدود 9/0 تا 66/0، از 95/0 تا 64/0 و از 9/0 تا 54/0 کاهش یافته است. هرچند این کاهش در سرریزهای با زاویه بیشتر دارای شیب بیشتری می­باشد به این معنی که سرریزهای نوک­اردکی و مایل فقط برای ارتفاع آب کم در بالادست راندمان بالاتری دارند، در نتیجه می­توانند دبی بیشتری را با ارتفاع کم آب بالادست عبور دهند.</strong>