بررسی فشردگی جانبی جریان در سازه ترکیبی سرریز- دریچه استوانه‌ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد سازه‌های آبی، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 استاد دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه علوم کاربردی اوستفالیا، آلمان

چکیده

در اغلب موارد سازه­های کنترل و اندازه­گیری جریان در کانال­های باز به دلیل سازگاری با مقطع کانال و یا هزینه­های بالا با طولی کمتر از عرض کانال ساخته می­شوند. هیدرولیک جریان در چنین سازه­ای متفاوت از سازه هم­عرض کانال می­باشد. در تحقیق آزمایشگاهی حاضر تاثیر فشرده نمودن جوانب سازه ترکیبی سرریز- دریچه استوانه­ای بر ضریب دبی ترکیبی آن مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش­ها روی فلومی به طول 5/7 متر، عرض 30 سانتی­متر و ارتفاع 46 سانتی­متر، با استفاده از مدل­های سرریز- دریچه استوانه­ای با چهار قطر 75، 110، 125 و 160 میلی­متر، بازشدگی ثابت 3 سانتی­متر، درصدهای فشردگی برابر سرریز و دریچه (1≤ ≤2/0) و ترکیب­های مختلف دبی و عمق جریان برای جریان آزاد انجام شد. نتایج نشان داد ضریب دبی ترکیبی به پارامترهای عمق آب بالادست به قطر استوانه ، هد روی سرریز به عمق آب بالادست  و نسبت طول تاج سازه به عرض کانال  وابستگی مستقیم دارد. از طرفی با کاهش  نرخ تغییرات ضریب دبی با تغییر پارامتر  کاهش می­یابد. در نهایت بر اساس رگرسیون غیرخطی چندگانه رابطه ضریب دبی سازه فوق بر حسب پارامترهای هیدرولیکی و هندسی موثر بر آن ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Flow Side Contraction in Combined Structure of Cylindrical Weir-Gate

نویسندگان [English]

  • F Nadery 1
  • M Masoudian 2
  • K Roettcher 3
چکیده [English]

In most cases flow control and measuring structures on open channels, are built in a length smaller than the channel width due to the high expenses or for corresponding to the channel cross section. Hydraulics of flow in such structures is different from full width structures. In the current experimental research the effect of contracting 2 sides of a cylindrical weir-gate on the combined discharge coefficient has been investigated. The experiments were done in a laboratory flume with 7.5 m length, 30 cm width and 46 cm height, using cylindrical weir-gate models with diameters of 75, 110, 125 and 160 mm, constant gate opening of 3 cm, similar contraction ratio for the gate and weir in the range of (0.2≤b/B≤1), and different discharges and flow depths for the free flow. The results showed that the combined discharge coefficient was directly related to the ratio of upstream water depth to the weir-gate height (H/P), the ratio of water head over the weir to upstream water depth (Hw/H), and the ratio of structure length to the channel width (b/B). On the other hand, when the ratio of (b/B) decreased, the rate of Cd changes vs. (H/P) decreased, too. At the end, the multiple nonlinear regression analysis was used to correlate the discharge coefficient of such structures to both hydraulic and geometrical effective parameters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cylindrical
  • Discharge coefficient
  • Side contraction
  • Weir-Gate