بررسی تأثیر تغییر شکل در پلان سرریز کنگره ای بر افزایش ضریب دبی جریان به کمک مدل عددی Flow-3D

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان.

2 گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

چکیده

مهندسین همواره در جستجوی راه‌هایی برای کنترل سیلاب و افزایش دبی عبوری از کانال‌ها و رودخانه‌ها هستند. به‌کارگیری سرریز کنگره‌ای به‌عنوان راه‌حلی جهت افزایش دبی عبوری پیشنهاد می‌گردد. در این تحقیق سرریز کنگره‌ای با زاویه دیواره 6 درجه با استفاده از مدل Flow-3D و به‌کمک نتایج آزمایشگاهی محققین قبلی شبیه‌سازی گردید. پس از صحت‌سنجی، تغییرات ضریب دبی سرریز با زاویه‌های دیواره برابر با 45 و 85 درجه و شکل دهانه به‌صورت نیم‌دایره و مثلثی، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. نتایج بررسی حاکی از آن است که ضریب دبی در سرریز کنگره‌ای با زوایای دیواره 85 و 45 درجه به‌طور متوسط به ترتیب 28/2 و 24/1 برابر مقدار ضریب دبی در سرریز با زاویه دیواره 6 درجه می‌باشد. هم‌چنین ضریب دبی در سرریز با دهانه مثلثی و نیم‌دایره‌ای شکل، به‌طور متوسط به ترتیب افزایش 29/50 و 16/4 درصدی نسبت به ضریب دبی در سرریز با دهانه خطی دارد. درنهایت رابطه‌ای به‌منظور پیش‌بینی ضریب دبی در سرریز کنگره‌ای پیشنهاد گردید که با دقت قابل قبولی قادر به تخمین ضریب دبی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of effect of shape changes in plan of labyrinth weir on increasing flow discharge coefficient using Flow-3D numerical model

نویسندگان [English]

  • Elham Zamiri 1
  • hojat karami 2
  • saeed farzin 3
1 M.Sc. Student of water Resources Engineering and Management, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran.
2 , Department of Water and hydraulic structures engineering, Faculty of Civil Engineering, semnan University
3 Assistant Professor, group of water Engineering and Hydraulic Structures, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran.
چکیده [English]

Engineers are looking for solutions for flood control and increasing discharge capacity of canals and rivers. Application of labyrinth weir is suggested as a solution for increasing discharge capacity. In this research, labyrinth weir with sidewall angle that was equal to 6°, was simulated through Flow-3D model using experimental results of previous researchers. After validation, the changes of discharge coefficient of weir with angles of 45° and 85° and apex shapes of triangular and half circular shapes were analyzed. Based on the results, discharge coefficients of labyrinth weir with angles of 85° and 45° were on average 2.28 and 1.24 times greater than discharge coefficient of labyrinth weir with angle of 6°, respectively. Also, discharge coefficient of weir with triangular and half circular apex shapes has an increase of 50.29 and 4.15% in comparison with linear apex. Finally, an equation was proposed for prediction the discharge coefficient of labyrinth weir that is able to estimate the discharge coefficient with an acceptable level of accuracy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Labyrinth weir
  • Discharge Coefficient
  • Sidewall angle
  • Apex shape
  • Flow-3D