مطالعه تاثیراستغراق بر جریان گذری از سرریزهای لبه‌تیز دایر‌ه‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد سازه های هیدرولیکی، گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه پیام نور،تهران، ایران

2 استادیار، گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش، تاثیر استغراق بر مقدار جریان گذری از سرریزهای لبه‌تیز دایره‌ای، با قوس در پلان و به سمت بالادست مورد مطالعه بوده است. این تحقیق به صورت آزمایشگاهی و با بیست نمونه مختلف از سرریزهای لبه‌تیز دایره‌ای و هم­عرض کانال، شامل چهار طول قوس (یا زاویه کمان) و از هرکدام پنج ارتفاع مختلف محقق شده است. در این آزمایش‌ها، تحلیل جریان با شرایط استغراق سرریز همراه بوده است. چگونگی تاثیر استغراق بر مقدار دبی عبوری از سرریز دایره‌ای و یافتن رابطه‌ای برای تعیین این اثر، از تلاش‌های انجام شده در این تحقیق می‌باشد. بررسی شرایط استغراق برای این نوع سرریزها ثابت نمود کاربری معادله حاصل از تحقیقات قبلی، یعنی معادله (1947, Villemonte) که برای تعیین دبی در شرایط استغراق و برای انواع مختلف سرریزهای لبه‌تیز پیشنهاد شده است، برای سرریزهای دایره‌ای مورد بحث صدق نمی‌نماید. استفاده از این معادله خطایی بین صفر تا 50 درصد و به­طور متوسط 14 درصد برای برداشت‌های مختلف آزمایشگاهی دارد. از این رو یک معادله اصلاح شده برای شرایط استغراق این نوع سرریز پیشنهاد گردید این معادله در آزمایش‌های متفاوت، خطایی بین صفر تا 17 درصد و بصورت میانگین 4 درصد به خود اختصاص می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Study of Submergence Effect on Discharge of Circular Sharp-crested Weirs

نویسندگان [English]

  • khadijeh mirzaei 1
  • hamidreza sheibani 2
1 Graduated Master of Science in Hydraulic Structures, Engineering Department, Payame Noor University
2 Assistant professor. civil engineer group, engineering department, Payamnoor University,Tehran, Iran
چکیده [English]

In this research, the effect of submergence on the discharge of flow over the sharp-crested weir with an arc in the plan and toward upstream is investigated. This research was conducted on the physical model with twenty different samples of the sharp-crested circular weirs including four different arc lengths (or arc angle), each with five different heights. In these experiments, flow analysis has been carried out for the submergence conditions of the weir. The effect of submergence magnitude on discharge rate of circular weir to find a relationship for determination of this effect was the effort of this study. Examining the submergence conditions for these types of weirs proved that the general equation derived from previous research (Villemont equation, 1947), is not valid to the circular weir.  Villemont Eq. produce an error between zero to 50% and an average of 14% for various laboratory experiments. Therefore, a modified equation for submergence conditions of this type of weir was proposed. This equation in different experiments yields an error between zero and 17% and an average of 4%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • sharp-crested circular weirs
  • submergence
  • water depth on weir
  • tailwater depth
  • discharge

مراجع

Azimi A.H., Seyed Hakim S. (2019). Hydraulics of flow over rectangular labyrinth weirs. Irrigation Science J. , Volume 37, Issue 2, pp 183–193
Crookston B. M.,Tullis B. P. (2012) Arced Labyrinth Weirs. J. Hydraul. Eng. ASCE,  Vol 138, No 6,PP 555-562
Crookston B. M.,Tullis B. P. (2013) Hydraulic Design and Analysis of Labyrinth Weirs. I: Discharge Relationships. ASCE, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 139, No. 5
Khode B.V, Tembhurkar A.R. , Porey P.D., Ingle R.N, (2011). Determination of Crest Coefficient for Flow over Trapezoidal Labyrinth Weir. World Applied Sciences Journal, Vol 12 No:3, PP 324-329
Kumar S., Ahmad Z., Mansoor T., Himanshu S.K. (2012).  Discharge Characteristics of Sharp Crested Weir of Curved Plan-form. Research Journal of Engineering Sciences, Vol. 1, No 4, PP16-20
Kumar S., Ahmad Z., Mansoor T., Himanshu S.K. (2013). A New Approach to Analyze the Flow over Sharp Crested Curved Plan form Weirs. International Journal of Recent Technology and Engineering (IJRTE). Vol. 2, Issue-1, PP 24-28
Mirzaei Kh. (2018). Hydraulic Simulation of Circular weir with arc toward Upstream side. Master's Thesis, Tehran Payamnorr University  (In Farsi)
Roushangar K., Majedi Asl M., Alami M.T., Shiri J.(2018) Experimental evaluation of free and submerged flow over piano key weirs. Irriagation and drainage structures engineering research, Vol 19, No: 70, PP:113-126 (In Farsi)
Safarzadeh A., Khayat Rostami S.(2016) Laboratory investigation of weir height effect on hydraulic of submerged rectangular piano key weirs. Journal of Dam and Hydroelectric PowerPlant, Vol 7 (In Farsi)
Tullis J. P., Amanian N., and Waldron D. (1995). Design of labyrinth weir spillways. J. Hydraul. Eng. ASCE, Vol.121, No.3, pp: 247–255.
Tullis B. P., Young J. C., and Chandler M. A. (2007). Head-Discharge Relationships for Submerged Labyrinth Weirs. J. Hydraul. Eng. ASCE, Vol.133, No.3, pp:248–254.
USBR (1987). Design of small dams. Thired edition
Villemonte J. R (1947). Submerged weir discharge studies. Engineering News Record, Vol.139, No.26, pp: 54-56
تحقیقات آب و خاک ایران
دوره 51، شماره 2
اردیبهشت 1399
صفحه 417-425

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار