بررسی تأثیرپذیری هیدرولیک جریان از زبری در سرریزهای تاج دایرهای با استفاده از مدل فیزیکی

برتری سریز های تاج دایره ای نسبت به بیشتر سازه های اندازه گیری و کنترل جریان آب، داشتن الگوی جریان ریزشی پایدار، راحتی عبور اجسام شناور از روی آنها،سادگی طراحی، زیاد بودن ضریب جریان و از همه مهم تر قابلیت طراحی در مقیاس بزرگ و هزینه اجرا و بهره برداری کمتر، باعث گردیده کاربرد وسیعی در مهندسیهیدرولیک به عنوان ساختمان های تخلیه آب داشته باشد. از آنجائیکه در اجرای سرریزهای تاج دایرهای از مصالح ساختمانی مختلف با زبریهای متفاوت استفاده می-شود، لذا شناخت هیدرولیک جریان عبوری از این سرریزها، در عمل و بهرهبرداری از این سازهها بسیار مفید و غیر قابل انکار مینماید . در این تحقیق جهت بررسی اثر اندازه زبری بر هیدرولیک جریان سرریزهای تاج دایرهای، شامل پروفیل سرعت، ضریب تخلیه و نیمرخ طولی جریان آزمایشات متعددی بر روی مدل فیزیکی در شرایط 0 میلیمتر( و میکرومولینه / هیدرولیکی متفاوت، انجام شد. نیمرخ طولی سطح آب و پروفیل سرعت در مقاطع مختلف به ترتیب با استفاده از رقومسنج نقطهای )با دقت 1 0 سانتیمتر برثانیه( برداشت گردید / مدل نیکسون )با دقت 1 . 7 سانتیمتر / 02 سانتیمتر، پهنای 00 سانتیمتر و شعاع قوس 5 / حدود 000 آزمایش بر روی سرریز به ارتفاع 5 ساخته شده از جنس پلی اتیلن انجام شد. نتایج نشان داد به ازای یک دبی ثابت، افزایش زبری باعث افزایش رقوم سطح آب در بالادست تاج سرریز میگردد. هرچه زبری نسبی سرریز افزایش یابد ضریب تخلیه کاهش مییابد. از طرفی تأثیر زبری نسبی بر ضریب تخلیه، در زبریهای نسبی کمتر قابل ملاحظهتر است. شکل نیمرخ سرعت در مقاطع بالادست تاج سرریز بشدت با نیمرخ سرعت بر روی تاج سرریز متفاوت است، درحالیکه برای مقاطع پاییندست تاج سریز توزیع نیمرخ سرعت از همان توزیع سرعت روی تاج سرریز تبعیت میکند. همچنین افزایش زبری باعث میشود پروفیل سرعت جریان در روی تاج یکنواختتر گردیده و میانگین سرعت بالاتری بخود اختصاص دهد. در مجاورت تاج سرریز تأثیر زبری بر روی مقدار سرعت در مقایسه با سطح آب کمتر است.

کلیدواژه ها:

سرریز تاج دایرهای ، مدل فیزیکی ، نیمرخ سطح آب ، پروفیل سرعت ، ضریب تخلیه جریان