بررسی آزمایشگاهی جریان آزاد و مستغرق در سرریزهای کلید پیانویی

Abstract

<strong><span lang="FA">سرریزهای کلید­پیانویی (</span></strong><strong><span dir="LTR">PKWs</span></strong><strong><span lang="FA">) جزء سرریزهای غیرخطی هستند که می­توانند دبی را برای عرض مشخص و بدون افزایش بار آبی افزایش دهند. در شرایطی که سطح تماس سازه با سرریز یا فونداسیون محدود باشد، سرریزهای کلیدپیانویی با افزایش طول تاج سرریز در بالادست و پایین­دست پایه، می­توانند جایگزین مناسبی برای سرریزهای کنگره­ای باشند. در این تحقیق، برای بررسی عملکرد هیدرولیکی سرریزهای کلیدپیانویی در شرایط جریان آزاد و جریان مستغرق، در مجموع 554 آزمایش روی 11 مدل فیزیکی اجرا شد. نتایج بررسی­ها نشان می­دهد که در شرایط جریان آزاد و در نسبت</span></strong><strong><span lang="FA">بار آبی 0/1</span></strong><strong><span dir="LTR"><H_o/P<</span></strong><strong><span lang="FA"> 05/0، سرریز کلیدپیانویی با نسبت عرض دهانه­های ورودی به عرض دهانه­های خروجی 1_/4، و در 0_/1</span></strong><strong><span dir="LTR">H_o/P></span></strong><strong><span lang="FA"> سرریز کلیدپیانویی با نسبت عرض دهانه­های ورودی به عرض دهانه­های خروجی1_/2، کارایی هیدرولیکی بیشتری نسبت به سایر سرریزها دارند. ضریب دبی این سرریزها با ثابت بودن نسبت عرض دهانه­ها و با تغییر شیب دهانه­ها از 5_/1:1 به منحنی (</span></strong><strong><span lang="FA">ربع دایره</span></strong><strong><span lang="FA">) حدود 3 درصد افزایش می­یابد. در شرایط جریان مستغرق، با کاهش نسبت</span></strong><strong><span lang="FA">بارآبی (</span></strong><strong><span dir="LTR">(H_o/P</span></strong><strong><span lang="FA">، نسبت بار آبی مستغرق به بار آبی آزاد بالادست (</span></strong><strong><span dir="LTR">H*/H_o</span></strong><strong><span lang="FA">) افزایش می­یابد. در سرریز کلیدپیانویی، با نسبت عرض دهانه­های برابر 1 و در مقادیر نسبت­های استغراق کوچک­تر از 0_/48(0_/48></span></strong><strong><span dir="LTR">S</span></strong><strong><span lang="FA"> ) عمق پایین­دست تأثیری بر عمق بالادست سرریز ندارد و </span></strong><strong><span dir="LTR">H*=H_o</span></strong><strong><span lang="FA"> است. اصلاح سرریزهای کلیدپیانویی با نسبت عرض دهانه­ها برابر 1 باعث می­شود که در این سرریز شروع استغراق زودتر و استغراق کامل دیرتر به­وجود آید و اصلاح سرریزهای کلیدپیانویی با شیب­های منحنی شکل و نسبت عرض دهانه­ها برابر 1 باعث می­شود که استغراق در این سرریز دیرتر شروع شود و حد استغراق کامل آنها تغییری نکند.</span></strong>