بررسی آزمایشگاهی ضریب تخلیه‌ی سرریز جانبی کلید پیانویی در مقطع 45 درجه‌ی کانال قوسی
الموضوعات :
بابک قبادی
1
(دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران – مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده‌ی فنی و مهندسی، دانشگاه علم و فرهنگ، تهران، ایران)
مجتبی صانعی
2
(دانشیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران)
الکلمات المفتاحية: سرریز جانبی, ضریب تخلیه, سرریز کلیدپیانویی, کانال قوسی شکل, سرریز مستطیلی لبهتیز,
ملخص المقالة :
نوع جدیدی از سرریزهای تاج طولانی سرریزهای کلیدپیانویی هستند که به مخزن این امکان را میدهند تا با تراز بالاتری اجرا شوند. کاربرد سرریز کلیدپیانویی به عنوان سرریز جانبی امکان تخلیه بیشتری را فراهم میآورد که در کانالهای قوسی شکل، به علت شکل هندسی کانال و تاثیر نیروی گریز از مرکز بر جریان، این موضوع مورد توجه بیشتری قرار میگیرد. این پژوهش با بررسی آزمایشگاهی سرریز جانبی کلیدپیانویی تیپ B در مقطع 45 درجه کانال قوسی شکل، روند تغییرات جریان و ضریب دبی این سرریزها را مورد بررسی قرار داده است. آزمایشها در بازه مشخصی از تغییر پارامترهای هندسی و هیدرولیکی صورت گرفت و تاثیر هریک از پارامترهای بیبعد بر جریان مشخص شد. شایان ذکر است که تمامی آزمایشها با سرریز لبه تیز مستطیلی مقایسه شده است. از نتایج این پژوهش میتوان به بالا بودن ضریب دبی سرریز جانبی کلیدپیانویی نسبت به سرریز جانبی مستطیلی اشاره کرد. همچنین پارامترهای L/b و Fr تاثیر به سزایی بر عملکرد سرریز جانبی کلیدپیانویی در مقطع 45 درجه کانال قوسی داشته است. از دیگر نتایج به دست آمده، شکل جریان در ابتدا تا انتهای سرریز جانبی کلیدپیانویی است که ارتفاع سطح جریان، در ابتدای سرریز افت چشمگیری داشته و در نهایت به ارتفاع اولیه خود باز میگردد که این موضوع در هدهای بالاتر با تغییرات کمتری همراه بوده است. این تغییر شکلها هنگام استفاده از سرریز جانبی لبهتیز مستطیلی، به مراتب کمتر بوده است. در پایان نتایج تاثیر تغییرات پارامتر (h1-P)/P بر ضریب تخلیه سرریز جانبی کلیدپیانویی در کانال قوسی با سرریز جانبی کلیدپیانویی در کانال مستقیم که پیشتر مورد ارزیابی قرار گرفته بوده است، مقایسه شد که در شرایط مساوی (5 (L/W:، پارامتر (h1-P)/P در کانال قوسی، به علت نیروی گریز از مرکز تاثیر بیشتری بر ضریب تخلیه سرریز داشته است.
1) Gholami, A., Akbar Akhtari, A., Minatour, Y., Bonakdari, H., & Javadi, A. A. 2014. Experimental and numerical study on velocity fields and water surface profile in a strongly-curved 90 open channelbend. Engineering Applications of omputational Fluid Mechanics, 8(3), 447-461.
2) Shamshirband, S., Bonakdari, H., Zaji, A. H., Petkovic, D., & Motamedi, S. 2016. Improved side weir discharge coefficient modeling by adaptive neuro-fuzzy methodology. KSCE Journal of Civil Engineering, 20(7), 2999-3005.
3) Emiroglu, M. E., Kaya, N., & Agaccioglu, H. 2009. Discharge capacity of labyrinth side weir located on a straight channel. Journal of irrigation and drainage engineering, 136(1), 37-46.
4) Pralong, J., Vermeulen, J., Blancher, B., Laugier, F., Erpicum, S., Machiels, O., Pirotton, M., Boillat, J. L., Leite Ribeiro, M. and A. J. Schleiss. 2011. A naming convention for the Piano Key weirs geometrical parameters. Proceeding of international conference on Labyrinth and Piano Key weirs, Liège B, 271-278. CRC Press.
5) A.R. Afzalian and J. Ahadiyan. 2014. Piano key weir with sloped parapet wall, Journal of Irrigation Science & Engineering (in Persian)
6) Lempérière, F., and Ouamane, A., 2003. The Piano Keys weir: a new cost-effective solution for spillways, Int.J. Hydropower and Dams, Vol. 10, No.5, PP.144-149.
7) M. Karimi, J. Attari, M. Saneie, M.R. Jalili Ghazizadeh. 2017. Experimental study of discharge coefficient of a Piano Key Side Weir, in: Proc. 3nd Int. Work. Labyrinth Piano Key Weirs, Vietnam, pp. 109–116.
8) M. Karimi, J. Attari, M. Saneie, M.R. Jalili Ghazizadeh. 2018. Side Weir Flow Characteristics: Comparison of Piano Key, Labyrinth, and Linear Types, J. Hydraul. Eng. 144, 4018075. doi: 10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0001539.
9) Kabiri-Samani, A.; Javaheri, A. 2012. Discharge coefficients for free and submerged flow over Piano Key weirs. Journal of Hydraulic Research, 50(1), 114-120.
10) A. Saghari, K. Hosseini, M. Sanei. 2019. Experimental study of trapezoidal piano key side weirs in a curved channel, Flow Measurement and Instrumentation,https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2019.101640.
_||_