اثر چرخش سرریز- دریچه نیم‌استوانه‌ای بر میزان افت کارمایه و ضریب بده
محورهای موضوعی : برگرفته از پایان نامهمحسن مسعودیان 1 , ارمغان سوری 2 , سمیرا ضیایی‌فر 3
1 - استادیار گروه‌ی سازه‌های آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
2 - دانشجوی کارشناسی ارشد سازه‌های آبی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
3 - دانشجوی کارشناسی ارشد سازه‌های آبی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
کلید واژه: چرخش, سازه‌ی ترکیبی, نیم‌استوانه, افت کارمایه, ضریب بده,
چکیده مقاله :
یکی از سازه‌هایی که در نهرها می‌تواند جایگزین سرریز و دریچه شود، سازه‌ی ترکیبی سرریز- دریچه می‌باشد. سرریز- دریچه‌ی نیم‌استوانه‌ای، به‌دلیل انحنای سطح سرریز، و در نتیجه‌ی آن چسبیدن تیغه‌ی جریان به بدنه‌ی سازه، دارای ضریب بده‌ی بیشتری نسبت به سرریز- دریچه‌ی لبه‌تیز است. در سازه‌ی سرریز- دریچه، نسبت بده‌ی عبوری از سرریز و دریچه بستگی به موقعیت سازه دارد. در این مطالعه، هیدرولیک جریان عبوری از نمونه‌ی فیزیکی سرریز- دریچه نیم‌استوانه‌ای، که پیرامون محوری خارج از مرکز نیم استوانه‌ی چرخیده، بطوری که ارتفاع بازشدگی دریچه ثابت باقی مانده، بررسی شده است. آزمایشها در نهری با مقطع مستطیلی و افقی به طول 5 متر، عرض 75 میلی‌متر در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری انجام گشته است. از لوله‌های PVC با پنج قطر 40، 50، 60، 70 و 85 میلی‌متر جهت ساختن نمونه‌های فیزیکی سازه‌ی ترکیبی سرریز- دریچه نیم‌استوانه‌ای بهره‌وری گردیده است. نتایج تحقیق حاضر حاکی از این می‌باشند که بیشترین و کمترین ضریب بده به ترتیب در زوایای 330 و 90 درجه، و بیشترین و کمترین میزان افت کارمایه به ترتیب در زوایای 90 و 180 درجه رخ می‌دهند. همچنین، نتایج نشان دادند که علاوه‌بر زاویه‌ی قرارگیری انحنای نیم‌استوانه نسبت به افق، قطر سازه نیز بر ضریب بده و میزان افت کارمایه‌ی عبوری از سازه‌ی ترکیبی نیم‌استوانه‌ای مؤثر می‌باشد؛ به‌علاوه، برازشی تجربی جهت برآورد بده‌ی عبوری ارائه شده است.
The combined weir- gate is a structure which may replace weir and gate in channels. The semi cylindrical weir- gate has a higher discharge coefficient in comparison with the sharp crested weir- gate because of the curvature on the weir section which the water wedge adheres momentarily. In a weir– gate structure, the rate of the passing flow discharging above the weir and through the gate depends on the structure’s position. In the present research, hydraulics of the semi cylindrical weir- gate rotating the flow around the off-center axis, so that the gate opening height remains constant were investigated. The experiments were conducted in a rectangular and horizontal flume with the length of 5 m and width of 75 mm in the Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University Hydraulics laboratory. PVC pipes with 40, 50, 60, 70 and 85 mm diameters were used as semi cylindrical structures. Experimental results illustrate that the maximum and minimum discharge coefficient were observed in the 330 and 90 degree angels, respectively. Furthermore, the maximum and minimum energy loss were observed for the 90 and 180 degree angels. Moreover, the results show that in addition to the angle of the semi cylindrical curvature toward the horizontal line, the structure diameter affected the discharge coefficient and energy loss. In addition, the best relationship for estimating the flow discharge is proposed.