26394

بررسي عملكرد هيدروليكي سرريز كليد پيانويي مثلثي

دكتري

مهندسي عمران

1394

1400/10/15

دكتر محمد هادي افشار، دكتر مجتبي صانعي

مهندسي عمران

سرريزها سازه هاي هيدروليكي ساده و پركاربردي در انتقال آب كانال هاي آبياري و زهكشي هستند كه براي اندازه گيري مقدار جريان، عبور آب اضافي ناشي از سيلاب سدها و كنترل سطح آب استفاده مي شوند. با توجه به رشد فزاينده جمعيت و افزايش تقاضا و تغييرات آب و هوايي و وقوع سيلاب ها ظرفيت تخليه بسياري از سرريزهاي موجود حاضر، كافي نبوده و نياز به بازسازي و يا جايگزيني دارند. سرريزهاي كليدپيانويي شكل جديدي از سرريزهاي زيگزاگي با فنداسيون كوچكتر هستند كه با هدف بهبود تخليه سدها توسعه يافتند. در پژوهش حاضر خصوصيات هيدروليكي جريان عبوري از سرريز كليدپيانويي مثلثي تيپ‌هاي A، B، C،D و نوع جديدي از سرريز كليدپيانويي مثلثي به نام D' به صورت آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفتند. در اين تحقيق، سرريز خطي (3 سرريز لبه تيز مستطيلي)، سرريز كليد پيانويي مثلثي تيپ A (9 سرريز)، سرريز كليد پيانويي مثلثي تيپ B (9 سرريز)، سرريز كليد پيانويي مثلثي تيپ C (9 سرريز)، سرريز كليد پيانويي مثلثي تيپ D (9 سرريز) و سرريز كليد پيانويي بدون رمپ پايين دست (D') (9 سرريز براي مقايسه با سرريز كليد پيانويي تيپ D) با ارتفاع 15/0-07/0 متر و طول موثر 5/1- 9/0 متر، در جريان زير بحراني مورد بررسي آزمايشگاهي قرار گرفتند. در اين پژوهش ضمن برآورد معادله اي براي تعيين ضريب دبي، پارامترهاي بي بعد تاثيرگذار بر ضريب دبي، الگوي جريان، رابطه بده-عمق آب سرريز كليدپيانويي مثلثي در دامنه جريان آزاد مورد تحليل و ارزيابي قرار گرفتند. براي كليه مدل هاي مورد بررسي، نتايج پژوهش نشان داد در يك نسبت h/P و طول ثابت، با افزايش ارتفاع سرريز، ضريب دبي كاهش مي يابد و در يك h/P و ارتفاع ثابت سرريز، ضريب دبي با افزايش طول سرريز، افزايش مي يابد. همچنين با افزايش پارامترهاي بي بعد h/P، h/LPKW و عدد فرود، ضريب دبي روند كاهشي دارد. كاهش h/LPWK به نحوي بيانگر راندمان بالاي سرريزهاي كليدپيانويي در تراز كم آب است. همچنين كاهش ضريب دبي جريان با افزايش نسبت بي بعد h/P به دليل تداخل تيغه‌هاي جريان است و بازده سرريز كليد پيانويي به سمت سررير لبه پهن گرايش مي‌يابد. مقياسه ضريب دبي سرريز كليد پيانويي تيپ D و D' نشان مي دهد ضريب دبي تيپ D در محدوده 6/1-48/0 و ضريب دبي تيپ D' در محدوده 8/1-6/0 متغير است. در نهايت با مقايسه ضريب دبي سرريز مثلثي با تيپ هاي مختلف مي توان نتيجه گرفت: C_d type D^'>C_d type D>C_d type B>C_d type A>C_(d ) type C

1401/02/06

Investigation of hydraulic performance of triangular piano key weirs

1/1/1900 12:00:00 AM

Weirs are a simple and practical hydraulic structure in water conveyance systems and irrigation drainage channels which used to measure the flow, transfer excess water and control the water surface of the reservoir. Piano key weirs are a type of non-linear weir which are a suitable alternative to linear weirs. Their discharge coefficient can be as high as four times the value of similar ogee weirs. In the present study, the hydraulic Performance of the flow passing through the triangular piano key Weirs of A, B, C, D- types and a new type of triangular piano key Weir called D'. In this study, 3 linear weirs, A-type Piano key weir (9 Weir), B-type Piano key weir (9 Weir), C-type Piano key weir (9 Weir), D-type Piano key weir (9 Weir) and Piano key weir without ramp (D') (9 Weir) with a height of 0.15-0.7 m and an effective length of 1-5 0.9 m were examined in the laboratory under subcritical flow. Thus, this study seeks to study the flow pattern of the above-mentioned weirs, quantify the effects of various parameters on the discharge coefficient, and propose new equations for the discharge coefficient of this type of weirs. For all the studied models, the research results showed that in a ratio of h / P and constant length, with increasing the height of the overflow, the discharge coefficient decreases and in a h / P and constant height of the weir, the discharge coefficient increases with increasing the length of the weir. Finds. Also, with increasing dimensionless parameters h / P, h / LPKW and landing number, the discharge coefficient has a decreasing trend. The decrease in h / LPWK somehow indicates the high efficiency of piano key overflows at low water levels. Also, the decrease in the flow rate coefficient with the increase of the dimensionless h / P ratio is due to the interference of the flow blades, and the overflow efficiency of the piano switch tends towards the wide-edge courier. The flow rate scale of piano switches of type D and D' shows that the flow rate of type D is in the range of 0.48-6.6 and the flow rate of type D' is in the range of 0.6-1.8. Finally, by comparing the discharge coefficient of a triangular overflow with different types, we can conclude:

بررسي آزمايشگاهي , سرريز كليد پيانويي مثلثي , تيپ هاي A، B، C،D و D'، , ضريب دبي

Laboratory study , Triangular Piano Key Weir , A-type, B-type, C-type, D-type, D'-type , discharge coefficient

Forough Alizadeh Sanami

Dr Mohammad Hadi Afshar, Dr Mojtaba Saneie