بررسی آزمایشگاهی جریان همزمان از مدل ترکیبی سرریز- دریچه استوانه ای
چکیده
سازه ترکیبی سرریز- دریچه دارای مزایایی نسبت به استفاده جداگانه هریک از سازه ها، از جمله عبور همزمان مواد شناور (چوب، یخ و...) و رسوبات است. یکی از انواع این مدل ها، سازه ترکیبی استوانه ای است که دارای ویژه گی هایی از جمله اقتصادی بودن، طراحی آسان، سهولت ساخت، ضریب دبی بالا و... می باشد. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی تأثیر پارامترهای هیدرولیکی و هندسی بر ضریب دبی مدل ترکیبی سرریز- دریچه استوانه ای پرداخته شده است. کلیه آزمایش ها در دو بخش مجزا که بخش اول در آزمایشگاه هیدرولیک گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در فلومی به طول 5 متر و عرض 75 میلی متر و بخش دوم در آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده عمران دانشگاه بوخوم آلمان در فلومی به طول10 متر و عرض 60 سانتی متر انجام گرفت. سرریز- دریچه های استفاده شده در این تحقیق لوله هایی از جنس پی وی سی بودند. در بخش اول از 5 قطر(ارتفاع سازه) 40 ،50 ،60 ،70 و 85 میلی متر و با بازشدگی ثابت دریچه 10 میلی متر و در بخش دوم از 4 قطر(ارتفاع سازه) 110 ،160 ،200 و 250 میلی متر که در این بخش میزان بازشدگی دریچه برای هر قطر سه بازشدگی 22 و 44 و 66 میلی متر بود استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داد که در کانال های کوچک و بزرگ ضریب دبی سرریز- دریچه استوانه ای به پارامترهای بی-بعد ( نسبت عمق آب بالادست به بازشدگی دریچه) و ( نسبت عمق آب بالا دست به قطر سازه) وابسته می باشد و در کانال های کوچک و قطر کم سازه با افزایش هر دو این پارامترها ضریب دبی مدل ترکیبی استوانه ای افزایش می یابد. در حالی که در کانال های بزرگ و درقطرهای زیاد سازه با افزایش و ضریب دبی ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که ضریب دبی سازه ی ترکیبی سرریز- دریچه استوانه ای در یک و ثابت، به میزان 50 درصد بیشتر از ضریب دبی سرریز- دریچه لبه تیز در حالت مشابه است و در مدل ترکیبی سرریز- دریچه استوانه ای، جریان عبوری از سرریز بر جریان عبوری از دریچه اثر گذاشته و سبب کاهش 1- 25 درصدی ضریب دریچه نسبت به حالت بدون سرریز می گردد. مقایسه روند ضریب دبی در سه مدل سرریز، دریچه و سرریز- دریچه نشان داد، در هر سه بازشدگی دریچه، ضریب دبی دریچه با افزایش کاهش می یابد. ضریب دبی سرریز ابتدا روند صعودی داشته و نهایتا ثابت می گردد. در دبی مدل ترکیبی سرریز- دریچه با افزایش ، ضریب دبی افزایش می یابد و شیب آن بتدریج کم می شود که ناشی از کاهش رشد ضریب دبی سرریز و دریچه می باشد.