مقایسه تاثیرلبه دارکردن سرریز پلکانی باسرریزبدون لبه در پراکنش انرژی با استفاده از مدل عددی Flow-3d

سرریزهای پلکانی در چند دهه اخیر به عنوان یکی از متداول ترین روش ها جهت کاهش شیب انتقال سیلاب در طرح های آبخیزداری و آبخوان داری به کار گرفته می شوند. سرریزهای پلکانی از جمله سازه های هیدرولیکی مستهلک کنندهانرژی جریان می باشند. ] 1 [،] 2 [ رژیم جریان عبوری این سازه ها با توجه به دبی و ابعاد پله به سه صورت ریزشی، انتقالی و غیر ریزشی تبیین می گردد.بنابراین تحلیل هیدرولیک جریان از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. هیدرولیک جریان و درنتیجه مکانیزم استهلاک انرژی بسته به نوع رژیم جریان در سریز پلکانی متفاوت می باشد. لذا محققان در تشخیص انواعجریان در سرریز پلکانی شرائط الف و ب ذیل را عموماً مطرح می نمایند:الف(در رژیم جریان غیر ریزشی پلکان ها مانند زبری بزرگ در برابر جریان عمل می نمایند،در این نوع رژیم یک بستر کاذب که آستانه انتهای پلکان های متوالی را بهیکدیگر متصل می سازد تشکیل می گردد. در زیر این بستر کاذب جریان گردابی ایجاد می گردد.ب(در رژیم جریان ریزشی به دلیل وجود دبی کم و افزایش طول پلکانها حفرهای هوایی در حدفاصل جریان و دیواره قایم به وجود می آید.در رژیمجریان انتقالیبه دلیل نوسانات تبدیلی ممکن است رفتارهای نامطلوب و خطرناک در جریان ایجاد گردد و در نتیجه باعث ارتعاشات غیر ضروری در سازه شود. در این پروژه تحقیقاتی به مقایسه نرخ پراکنش انرژی در سرریز پلکانی لبه دار باحالت بدون لبه پرداخته شده است.اینمدل عددی بر پایه نتایج مدل فیزیکی 12 پله ای با لبه های 1سانتیمتری پوشش رنگی تدوین شده است. در بررسی نتایجمشاهده گردید، در سرریز لبه دار میزان نرخ پراکنش انرژی 57 ٪میباشد. همچنین تغییرات مقادیر عدد فروید برای هر یکاز سرریز ها محاسبه گردید. مقایسه نتایج، تغییرات محسوسی از استهلاک انرژی بین سرریزپلکانی لبه دار و بدون لبه را نشان می دهد. همچنین نرخ کاهش ابعاد حوضچه آرامش پس از لبه دار نمودن افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

سرریز پلکانی لبه دار ، نرخ پراکنش انرژی ، بستر کاذب ، Stilling Basin