بررسی آزمایشگاهی خصوصیات جریان بر روی ضریب دبی سرریز مرکب لبه پهن مستطیلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه های آبی گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

2 عضو هیات علمی دانشگاه تبریز

3 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

سرریز مرکب از دو قسمت، مرکز در پایین و دهانه در قسمت بالای خود تشکیل شده است. قسمت مرکزی دهانه به شکل­های مختلفی نظیر مستطیلی، ذوزنقه و طراحی می­شود و در جریان­های کم، به صورت منفرد عمل می­کند و اندازه­گیری جریان با توجه به شکل سرریز با دقت و حساسیت مناسبی انجام می­گیرد. در جریان­های زیاد، دهانه بالایی سرریز مانع افزایش زیاد سطح آب در بالادست سرریز شده و اندازه­گیری دبی را با دقت قابل قبولی امکان پذیر می­سازد. در این پژوهش سرریز لبه پهن مرکب با مقطع مستطیلی- مستطیلی با اندازه­های مختلف در قسمت عرض مرکزی سرریز، ارتفاع و طول­ سرریز با استفاده از 15 مدل آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته و تأثیر تغییر این پارامترها بر روی فاکتورهای ضریب دبی، ضریب سرعت و آستانه استغراق مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش نسبت بار آبی به طول سرریز (h1/L) ، مقدار ضریب دبی (Cd) افزایش یافته و به عبارت دیگر Cd در حالتی که مقطع ساده عمل می­کند (h1/L<0.24) کمتر از حالتی است که مقطع مرکب عمل می­کند. همین حالت برای زمانی که نسبت بار آبی به ارتفاع سرریز (h1/p) ­کمتر از 94/0 است، برقرار است. وقتی مقطع سرریز مرکب عمل می­کند، کاهش عرض در قسمت مرکزی و نیز کاهش ارتفاع باعث افزایش آستانه استغراق می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental investigation of flow characteristics on discharge coefficient over compound rectangular broad-crested weir

نویسندگان [English]

  • Sanaz Pour Eskandar 1
  • Farzin Salmasi 2
  • Ali Hossai Zadeh Dalir 3
  • Davood Farsadi Zadeh 3
1 M.Sc. Student, Department of Water Eng., University of Tabriz, Iran
2 Assistant Professor, Department of Water Engineering, University of Tabriz
3 Associated Professor, Department of Water Engineering, University of Tabriz
چکیده [English]

Compound weirs are composed of two sections: 1.Lower entrance section 2.Upper entrance section. Lower entrance section is designed in different shapes such as rectangle, trapezoid, … and it works singly in low discharges. Flow discharge is measured accurately and sensitively according to weir shape in such a condition. In high discharges, upper entrance section prevents water surface from having remarkable increase at upstream of weir and provides the possibility of discharge measurement with acceptable accuracy. In this study, flow over 15 rectangular broad-crested weirs was simulated with different sizes in central width of weir, height and length of weir using experimental models and the effects of these parameters on discharge coefficient, velocity coefficient, and modular limit were investigated. Results show that with increasing dimensionless parameter: head to weir length (h1/L), discharge coefficient (Cd) increase, in other words, Cd in single section (h1/L)<0.24 is lower than compound weir section. Also this condition for h1/p<0.94 (p is weir height) is true. In compound weir condition, reduction in central cross section width and weir height causes to increase modular limit.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Compound broad-crested weir
  • Discharge Coefficient
  • Approach velocity coefficient
  • Modular limit