تعیین ضریب دبی سرریزهای جانبی لبه تیز مرکب مثلثی – مستطیلی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شاهرود

2 رییس دانشکده عمران دانشگاه شاهرود

3 دانشکده مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

سرریزهای جانبی لبه تیز به عنوان یکی از متداول ترین سازه های هیدرولیکی جهت انحراف و کنترل جریان در کانال های کشاورزی، شبکه های زهکشی، سیستم های تصفیه آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرند. سرریزهای جانبی ساده، عموما دارای محدودیت تخلیه و اندازه گیری دبی در مواجهه با جریان های نسبتا زیاد کانال اصلی هستند. یکی از روش های حل این مشکل، بکارگیری سرریز های مرکب است. به دلیل تحقیقات اندک در مورد سرریزهای مرکب، در این پژوهش، سرریز جانبی لبه تیز مرکب مثلثی- مستطیلی بصورت آزمایشگاهی و در شرایط جریان زیر بحرانی بررسی شد. به منظور برآورد دبی عبوری از این نوع سرریز دو روش مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت با بکارگیری تحلیل ابعادی، مشخص شد که ضریب دبی متوسط این نوع سرریز، تابعی از عدد فرود جریان در مقطع بالادست سرریز ، نسبت ارتفاع وزنی تاج سرریز به عمق آب بالادست و نسبت طول سرریز به عمق آب بالادست است و رابطه ای برای تخمین آن پیشنهاد شد. مقایسه نتایج حاصل از بکارگیری رابطه مذکور با داده های آزمایشگاهی نشان دهنده دقت بالای ( RMSE=0/00131 و R^2=0/991 ) آن در تخمین دبی عبوری از سرریز جانبی مرکب است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Determination of discharge coefficient of compound triangular–rectangular sharp-crested side weirs

نویسنده [English]

  • Mojtaba Ameri 1

چکیده [English]

Sharp crested side weirs are one of the most common hydraulic structures used for flow diversion and control in irrigation, drainage networks, and waste-water channels. Simple side weirs generally have some limitations in flow escape and measurement face with relatively heavy flows from the main channel. The use of combined side weir is one way to solve this problem. Few studies have conducted flow hydraulics in combined side weirs. For this reason, in this study, compound rectangular–triangular sharp crested side weirs were studied experimentally in subcritical flow conditions. Finally, using dimensional analysis, parameters affecting the discharge coefficient of a compound side weir are a function of the upstream Froude number, the ratio of weighted crest height of the weir to upstream water depth and the ratio of weir length to upstream water depth and a relationship for estimating the discharge coefficient was proposed. Comparison of results by using proposed equation with experimental results, shows high accuracy (RMSE=0.00131 and R^2=0.991) in estimation of diverted discharge through compound side weir.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "The crest weighted height"
  • "Dimensional analysis"
  • "Linear combination"
  • "Side weir"
  • "Subcritical flow"