مقایسۀ روش‌های مختلف تخمین بده سرریز جانبی لبه‌‌ تیز نیم‌دایره‌ای در رژیم جریان زیربحرانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، گروه مهندسی آب، دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران

چکیده

سرریز جانبی یکی از سازه‌های کنترل جریان است که به طور گسترده در شبکه‌های آبیاری و زهکشی و شبکه‌های فاضلاب استفاده می‌شود. تحقیق حاضر با 162 آزمایش روی سرریز جانبی دایره‌ای لبه ‌تیز انجام شده است. با توجه به متغیربودن ارتفاع لبة سرریز و گسترش عرض فوقانی در سرریز جانبی دایره‌ای، این سرریز توانایی کنترل بهتر سیلاب را نسبت به سرریز جانبی مستطیلی داراست. معادلة دیفرانسیل حاکم بر سرریز جانبی دایره‌ای حل تحلیلی ندارد و با استفاده از روش‌های عددی حل می‌شود. از آنجا که روش‌های عددی هزینة محاسباتی دارد، در این تحقیق از معادلة سرریزهای معمولی و خطی فرض‌کردن پروفیل سطح آب در طول سرریز جانبی استفاده شده است. در نهایت، با انجام سه آزمایش دیگر در شرایط متفاوت از شرایط آزمایش‌های انجام‌شده مشخص شد که روش خطی فرض‌کردن پروفیل سطح آب نسبت به سایر روش‌های مورد استفاده در این تحقیق دقت بیشتری دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Comparison of Different Discharge Estimation Methods for Sharp-Crested Semi-Circular Side Weir under Subcritical Flow Regimes

نویسندگان [English]

  • Vahid Haghshenas 1
  • Alireza Vatankhah 2
1 PhD Candidate, in Water Structures, Department of Water Engineering, Tarbiat Modarres University
2 Associate Professor, Irrigation and Reclamation Engineering Dept., Univ. College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran
چکیده [English]

Side weir is a flow control structure that used extensively in irrigation and drainage as well as sewer networks. Throughout the present research, a study comprised of 162 experiments was done on sharp-crested semi-circular side weir. Since the height in this side weir varies along its length, this feature enables it to more properly control flood than rectangular side weirs in various flood conditions. The governing differential equation of the circular side weir has no analytical solution, and thus it is necessary to use numerical methods to be solved. Since numerical methods bear computational costs, normal weir equation along with linear assumption of water surface profile are employed in solving the problem. Lastly, by doing three other experiments under completely different conditions from the former ones, it was found that the method of considering linear water surface profile is of less error in comparison with other methods employed in the current research.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Semicircular side weir
  • Discharge estimation
  • subcritical flow

مراجع

Borghei, S. M., Jalili, M. R., and Ghodsian, M. (1999). Discharge coefficient for sharp-crested side weir in subcritical flow. Journal of Hydraulic Engineering, 125(10), 1051-1056.
Cosar, A., and Agaccioglu, H. (2004). Discharge coefficient of a triangular side-weir located on a curved channel. Journal of irrigation and drainage engineering,130(5), 410-423.
De Marchi, G. (1934). Saggio di teoria del funzionamento degli stramazzi laterali. L’Energia elettrica, 11(11), 849-860.
El-Khashab, A., and Smith, K. V. (1976). Experimental investigation of flow over side weirs. Journal of the Hydraulics Division, 102(9), 1255-1268.
Emiroglu, M. E., Agaccioglu, H., and Kaya, N. (2011). Discharging capacity of rectangular side weirs in straight open channels. Flow Measurement and Instrumentation, 22(4), 319-330.
Frazer, W. (1957). The behavior of side weirs in prismatic rectangular channel. Hydraulic papers No 14. Symposium of four papers on side spillways. In ICE Proceedings, 6(2), 305-328.
Gerald CF and Wheatley PO (1994) Applied Numerical Analysis. Addison-Wesley, Boston, MA, USA.
Ghodsian, M. (2004). Flow over triangular side weir. Scientia Iranica, 11(1-2), 114-120.
Kumar, C. P., and Pathak, S. K. (1987). Triangular side weirs. Journal of irrigation and drainage engineering, 113(1), 98-105.
May, R. W. (2003). Hydraulic design of side weirs. Thomas Telford.
Muslu, Y. (2001). Numerical analysis for lateral weir flow. Journal of irrigation and drainage engineering, 127(4), 246-253.
Pathirana, K. P. P., Munas, M. M., and Jaleel, A. L. A. (2006). Discharge coefficient for sharp-crested side weir in supercritical flow. J. Institution Eng,39(2), 17-24.
Rahimpour, M., Keshavarz, Z., and Ahmadi, M. M. (2011). Flow over trapezoidal side weir. Flow Measurement and Instrumentation, 22(6), 507-510.
Te Chow, V. (1959). Open channel hydraulics.
Uyumaz, A., and Smith, R. H. (1991). Design procedure for flow over side weirs. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 117(1), 79-90.
Vatankhah, A. R. (2010). Flow measurement using circular sharp-crested weirs. Flow Measurement and Instrumentation, 21(2), 118-122.
Vatankhah, A. R. (2012). Analytical solution for water surface profile along a side weir in a triangular channel. Flow Measurement and Instrumentation,23(1), 76-79.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار