مطالعه آزمایشگاهی تیپ‌های مختلف سرریز جانبی کلیدپیانویی ذوزنقه‌ای

نویسندگان

1 گروه آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان.

2 گروه مهندسی رودخانه و سواحل، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. تهران.

3 گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکیف دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

چکیده

سرریزهای جانبی سازه­های هیدرولیکی هستند که برای انحراف جریان در سیستم­های آبیاری و زهکشی مورد استفاده قرار می­گیرند. سرریزهای جانبی کلیدپیانویی از سال ۲۰۱۷ مورد مطالعه قرار گرفتند. این سرریزها دارای ضرایب آبگذری قابل‌توجهی نسبت به سرریز جانبی مستطیلی کلاسیک در عرض محدود کانال جانبی هستند. در این تحقیق ضریب دبی چهار تیپ مختلف A، B، C و D سرریز جانبی کلیدپیانویی ذوزنقه‌ای تحت شرایط جریان آزاد اندازه‌گیری شده و با نتایج سرریز جانبی مستطیلی کلاسیک مقایسه شد. نتایج نشان داد که ضریب دبی سرریزهای تیپ A> تیپ B> تیپ C>تیپ D است که بسیار متفاوت با نتایج به‌دست‌آمده برای سرریزهای کلیدپیانویی به کار گرفته شده در وضعیت نرمال (جریان عمود بر محور سرریز) است. راندمان سرریزهای جانبی کلیدپیانویی در مقایسه با سرریزهای جانبی مستطیلی کلاسیک ( ) با افزایش هد روی سرریز کاهش می‌یابد تا جایی که در نسبت عمق جریان بالادست به ارتفاع سرریز ( ) بیشتر از ۴۵/۱ به مقدار خاصی مجانب می‌شود. همچنین در این تحقیق یک رابطه چندجمله‌ای درجه 3 برای تخمین دقیق ضریب دبی هر یک از تیپ­های مختلف سرریز جانبی کلیدپیانویی ذوزنقه‌ای ارائه شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental study of Various Types of Trapezoidal Piano Key Side Weirs

نویسندگان [English]

  • Abolfazl. Saghari 1
  • Mojtaba saneie 2
  • Khosrow Hosseini 3
3 Hydraulic structure Department, Civil Engineering faculty, Semnan university
چکیده [English]

Side weirs are hydraulic structures used for flow diversion in irrigation and drainage systems. Piano-key side weirs (PKSW) were investigated since 2017. For the specific width of a diversion channel, the discharge coefficient of PKSWs is far greater than that of classic rectangular side-weirs (CRSWs). In this study, the discharge coefficient of various types (A, B, C, and D) of Trapezoidal Piano Key Side-Weirs (TPKSWs) have been measured and compared with the discharge coefficient of CRSWs under the free-flow condition. The results showed that the performance of TPKSWs can be classified: Type A> Type B>Type C>Type D. But, these results were different for normal TPKWs. Discharge efficiency (e) of TPKSWs relative to CRSWs decreases with increasing the upstream head. At  (ratio of the upstream flow depth to the weir height)>1.45, the discharge efficiency of types-A, -B, -C, and -D TPKSW approached 1.91, 1.81, 1.75, and 1.67, respectively. Moreover, this study presented a three-degree polynomial function to estimate the discharge coefficient of TPKSW.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Discharge coefficient
  • free-flow condition
  • piano-key side weirs (PKSW)
  • straight channel
  • subcritical-flow condition