بررسی آزمایشگاهی ضریب دبی در سازه ترکیبی سرریز مرکب -روزنه

سال انتشار: 1397
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 430

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JWSC-25-3_013

تاریخ نمایه سازی: 11 آبان 1398

چکیده مقاله:

سابقه و هدف: سرریزها و روزنه ها (دریچه ها) از جمله سازه های هیدرولیکی هستند که به ترتیب برای کنترل عمق و دبی جریان به کار می روند. همچنین هر دو سازه به طور وسیع برای اندازه گیری دبی جریان نیز مورد استفاده قرار می گیرند. از مهم-ترین دلایل استفاده از این سازه ها به عنوان وسایل اندازه گیری، داشتن رابطه دبی-اشل ساده است. هم چنین در مواردی که جریان آب انتقالی حاوی مواد رسوبی و اجسام شناور باشد، ترکیب این دو سازه باعث بهبود عملکرد سیستم می شود. یکی از گزینه هایی که برای افزایش کارایی سازه ترکیبی سرریز-روزنه قابل استفاده است، ترکیب سرریزهای مرکب با روزنه می باشد. مطالعات بسیار محدودی در این زمینه وجود دارد. مواد و روش ها: این پژوهش با هدف بررسی آزمایشگاهی ضریب دبی در سازه ترکیبی سرریز مرکب (مثلثی-مستطیلی)-روزنه انجام شده است. آزمایش ها در یک فلوم مستطیلی به طول 10 متر و عرض 40 سانتی متر انجام شده است. در این آزمایش ها از سرریزهای مثلثی با زوایای 45، 60 و 90 درجه و روزنه های مستطیلی استفاده شده است. عرض سرریز مستطیلی 40 سانتیمتر است. یافته ها: نتایج این پژوهش نشان داد که برای سازه سرریز مرکب در تمامی زوایای مورد مطالعه، با افزایش ارتفاع نسبی سرریز (نسبت هد آب یا بار آبی روی سرریز به ارتفاع سرریز)، ضریب دبی سرریز مرکب افزایش می یابد. با وجود تغییرات نسبتا زیاد بار آبی روی سرریز و نیز زوایای سرریز مثلثی، تغییرات ضریب دبی سرریز مرکب نسبتا کم بوده و در محدوده 58/0 تا 61/0 تغییر می کند. این مسئله بیانگر اهمیت تعیین دقیق این ضریب برای سازه سرریز مرکب است. همچنین مشخص شد که با افزایش زاویه راس مثلث در سرریزهای مرکب، ضریب دبی این سازه افزایش می یابد این در حالی است که با افزایش این زاویه در سرریزهای مرکب-روزنه، ضریب دبی سازه مذکور کاهش می یابد. ارتفاع بازشدگی روزنه نیز بر ضریب دبی سازه ترکیبی سرریز مرکب-روزنه موثر است به طوری که با افزایش این پارامتر، ضریب دبی سازه ترکیبی کاهش می یابد. همجنین مشخص شد که ضریب دبی سازه ترکیبی سرریز مرکب-روزنه تا حدودی کمتر از ضریب دبی این سازه در حالت بدون روزنه است. نتیجه گیری: با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش می توان بر اساس اطلاعات ساده ای مثل هندسه سرریز مرکب و روزنه و نیز عمق جریان در بالادست سازه ترکیبی سرریز مرکب-روزنه، ضریب دبی را با دقت مناسبی محاسبه نموده و این سیستم ترکیبی را با اطمینان در کانال های و شبکه های آبیاری مورد استفاده قرار داد. در این صورت ضمن کنترل مناسب تراز سطح آب توسط سرریز مرکب، انتقال رسوب معلق وارد شده به کانال نیز از روزنه به خوبی انجام خواهد شد.

نویسندگان

ابراهیم شعبانی

دانشجوی کارشناسی ارشد سازه های آبی

عبدالرضا ظهیری

دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

امیراحمد دهقانی

دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

مهدی مفتاح هلقی

دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Abdel-Azim, M.N., Al-Brahim, A.M., and Alhamid, A.A. 2002. Combined-free flow ...
  • weirs and below gates. J. Hydraul. Res. 40: 3. 359-365. ...
  • Ackers, P., White, W.R., Perkins, J.A., and Harrison, A.J.M. 1978. ...
  • measurement. John Wiley and Sons Publications, New York, 327p. ...
  • Alhamid, A.A., Negm, A.M., and Al-Brahim, A.M. 1997. Discharge equation ...
  • self-cleaning device. J. King Saud Univ., 9: 1. 13-24. ...
  • American Society for Testing and Materials (ASTM). 1993. Standard method ...
  • Conshohocken, Pa. 250p. ...
  • Anzani, A. 2014. Experimental investigation of discharge coefficient for curved ...
  • weirs in plan with different central angles. M.Sc. Thesis, Gorgan ...
  • Sciences and Natural Resources, 85p. ...
  • Aydin, I., Metin Ger, A., and Hincal, O. 2002. Measurement ...
  • channels by slit weir. J. Hydraul. Eng. 128: 2. 234-237. ...
  • Balochi, B., and Zeinivand, M. 2012. Experimental investigation of discharge ...
  • combined structures of weir-orifice in flood conditions. J. Soil Water ...
  • Borghei, S.M., Jalili, M.R., and Ghodsian, M. 1999. Discharge coefficient ...
  • side weir in subcritical flow. J. Hydraul. Eng. 125: 10. ...
  • Bos, M.G. 1989. Discharge measurement structures. International Institute for Land ...
  • Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, The Netherlands, 394p. ...
  • Chadwick, A., and Morfett, J. 1986. Hydraulics in civil engineering. ...
  • EL-Saiad, A.A., Negam, A.M., and Waheed EL-Din, U. 1995. Simultaneous ...
  • and below gates. Civil Engineering Research Magazine, 17: 7. 62-71. ...
  • Esmaeili, K., and Fathi Moqhadam, M. 2006. Discharge coefficient for ...
  • weir-gate. 1st National Conference of Management of Irrigation and Drainage ...
  • Ahwaz, 8p. (In Persian) ...
  • French, R.H. 1986. Open Channel Hydraulics. Mc Grow Hill Book ...
  • Jan, C.D., Chang, C.J., and Lee, M.H. 2006. Discussion of ...
  • compound sharp-crested weir. J. Hydraul. Eng. 132: 8. 868-871. ...
  • Kindsvater, C.E., and Carter, R.W. 1959. Discharge characteristics of rectangular ...
  • weirs. Trans. Am. Soc. Civ. Eng. 124: 772-822. ...
  • Lenz, A.T. 1943. Viscosity and surface tension effects on V-notch ...
  • Am. Soc. Civ. Eng. 69: 759-802. ...
  • Martinez, J., Reca, J., Morillas, M.T., and Lopez, J.G. 2005. ...
  • compound sharp-crested weir. J. Hydraul. Eng. 131: 2. 112-116. ...
  • Munson, B.R., Young, D.F., and Okiishi, T.H. 1998. Fundamentals of ...
  • Wiley and Sons, New York, 853p. ...
  • Negm, A.M., Albarahim, A.M., and Alhamid, A.A. 2002. Combined free ...
  • and gate. J. Hydraul. Res. 40: 3. 359-365. ...
  • Negm, A.M. 1995. Characteristics of combined flow over weirs and ...
  • contractions. 2nd Int. Conf. on Hydro-Science and Engineering, Beijing, China, ...
  • Negm, A.M. 2000. Characteristics of simultaneous overflow–submerged underflow: unequal ...
  • contractions. Engineering Bulletin, 35: 1. 137-154. ...
  • Pesaraklo, M., and Emadi, A. 2014. The experimental investigation of ...
  • sharp crested weir and gate in the state of compound ...
  • Water, Human and Land, 8p. (In Persian) ...
  • Piratheepan, M., Winston, N.E.F., and Pathirana, K.P.P. 2006. Discharge measurements ...
  • open channels using compound sharp-crested weirs. J. Inst. Engin. 3: ...
  • Rajaratnam, N. 1977. Free flow immediately below sluice gates. J. ...
  • Ramamurthy, A.S., Tadayon, R., and Chen, Z. 2009. Numerical simulation ...
  • weir flow. J. Can. Civil Eng. 36: 9. 1530-1534. ...
  • Razavian, H., and Heidarpour, M. 2007. The investigation of discharge ...
  • combined model of the sharp crested weir-orifice. The 6th Iranian ...
  • Shahrekord University, 9p. (In Persian) ...
  • Shahabi, M., Bidokhti, N., Dehghani, A.A., and Telvari, A. 2011. ...
  • of flow contraction on scour cone downstream of weir-gate structure. ...
  • Engineering Congress, Semnan University, Iran, 10p. (In Persian) ...
  • Shirdeli, A. 2006. Discharge coefficient of rectangular openings in submerged ...
  • free. The National Conference Management of Irrigation and Drainage Networks, ...
  • Chamran University of Ahwaz, 10p. (In Persian) ...
  • Swamee, P.K., Ojha, C.S.P., and Kumar, S. 1998. Discharge equation ...
  • J. Hydraul. Eng. 124: 9. 973-974. ...
  • Swamee, P.K., Pathak, S.K., and Ghodsian, M. 2001. Viscosity and ...
  • on rectangular weirs. ISH J. Hydraul. Eng. 7: 2. 45-50. ...
  • United States Bureau of Reclamation (USBR). 1963. Compound weir study. ...
  • Laboratory Report No. Hyd. 505, 35p. ...
  • United States Bureau of Reclamation (USBR). 1997. Water measurement manual. ...
  • Yasi, M., and Abbaspour, A. 2005. Flow over sharp-crested, truncated-triangular ...
  • Sci. J. Agric. 28: 2. 165-181. (In Persian) ...
  • Zahiri, A. 2012. Quasi-two dimensional mathematical model for prediction of ...
  • over compound sharp-crested weirs. J. Water Soil Cons. 19: 3. ...
  • Zahiri, A., Tang, X., and Azamatulla, H. 2014. Mathematical modeling ...
  • over compound sharp-crested weirs. J. Hydro-Environ. Res. 8: 3. 194-199. ...
  • نمایش کامل مراجع