مطالعه آزمایشگاهی تأثیر شکل لبه پله ها بر میزان اتلاف انرژی سرریزهای پلکانی

یکی از بارزترین مشخصه های سرریزهای پلکانی در مقایسه با دیگر سرریزها، استهلاک انرژی قابل ملاحظه در طول این سازه است. برآورد استهلاک انرژی و نهایتا افزایش مقدار آن، محور بیشتر تحقیقات بوده است. سرریزهای پلکانی سنتیکه معمولاً از پله های ساده تشکیل شده اند مبنای تحقیقات بوده و با تغییر خصوصیات پله ها و نوع جریان شکل گرفته بر روی آنها، میزان اتلاف انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. تحقیقات زیادی در خصوص تأثیر پارامتر های ابعاد پله ها و نوع جریان انجام گرفته است. در خصوص تغییر شکل لبه پله ها که می تواند در تغییر الگوی جریان و افت انرژی موثر باشد، مطالعات کمتری انجام شده است. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی عملکرد افزودن آبپایه ها با تیپ های مختلف بر روی پله ها بر استهلاک انرژی انجام شده است . برای انجام آزمایش ها از یک فلوم شیشه ای مستطیلی به طول 10 متر، عرض 0/28 مترو ارتفاع متغیر 0/3 تا 0/7 متر استفاده شده است. یک سرریز پلکانی به ارتفاع 0/3 متر که شامل 10 پله به ابعاد 0/03 متر در ارتفاع، 0/035 در عرض و 0/28 در طول می باشد، ساخته شد. در این مطالعه از شش تیپ لبه( ساده، مستطیلی، مثلثی، مستطیلی شیاردار، مثلثی شیاردار و ترکیبی از آنها) برای پله ها استفاده گردید. با انجام آزمایش ها در شش دبی مختلف، میزان استهلاک انرژی برای کلیه تیپ های مورد آزمایش تعیین گردید. نتایج نشان داد که با تغییر در ساختار شکل پله ها در سرریز پلکانی، میزان استهلاک انرژی از 2 درصد در سرریز پلکانی تیپ ) 1 شکل ساده) به 19 درصد در سرریز پلکانی تیپ 2 (شکل مثلثی) افزایش پیدا کرده است. با توجه به داده های بدست آمده از انجام 36 مرحله آزمایش و تجزیه و تحلیل آنها مشخص گردید بیشترین اتلاف انرژی مربوط به سرریز تیپ 2 و سپس به ترتیب سرریز های تیپ 3 ، 6 ، 4، 5 و1می باشند.

کلیدواژه ها:

مدل آزمایشگاهی ، سرریز پلکانی ، تغییر شکل لبه پله ، استهلاک انرژی