بررسی اثر شکل دهانه ورودی سرریز پلکانی بر رژیم جریان و بررسی میزان استهلاک انرژی در این نوع سرریز ها

هدف از سرریز عبور دادن ایمن آب های اضافی از سراب به پایاب سازه های هیدرولیکی می باشد. این سرریزها به طور قابل توجهی عمق و اندازه لازم برای حوضچه آرامش را کاهش می دهد. نوع رژیم جریان در سرریزهای پلکانی تابعی از دبی، شیب بدنه و شکل هندسی پله بر روی سرریز است. از آنجاییکه شکل دهانه ورودی می تواند نقش مهمی در کاهش فشار منفی بر روی پلکان داشته باشد، در این تحقیق با استفاده از روش عددی، سرریز پلکانی سدی در ایران مطالعه شده است. این تحقیق با 4 مدل بررسی شده است. 1- مدل آزمایشگاهی فیزیکی با وجه عمودی در بخش سراب 2- سرریز ساخته شده با وجه شیبدار در بخش تاج سرریز، 3- یک مدل مشابه مدل فیزیکی اما با انحنای جانبی در دهانه ورودی سرریز و 4- یک مدل مشابه سرریز ساخته شده با وجه شیبدار در بخش تاج سرریز اما با انحنای جانبی در دهانه ورودی سرریز. تحلیل اتلاف انرژی 4 مدل نشان می دهد که مدل مشابه مدل فیزیکی و با انحنای جانبی در دهانه ورودی (مورد شماره 3) به ترتیب 10/5%، 9/59% و 7/35% اتلاف انرژی کمتری نسبت به مدل های شماره 1، 2 و 4 دارد. مقایسه اعداد فرود (Fr) بدست آمده نیز نشان می دهد که مقدار عدد فرود بر روی سرریز مدل شماره 4 کمتر از بقیه مدل هاست. همچنین در این سرریز، فشار منفی در تعداد کمتری از پلکان سرریز به وجود آمده است. می توان نتیجه گرفت که شیب وجه سراب تاج سرریز و انحنای جانبی دهانه ورودی می تواند در کم کردن فشار منفی ناخواسته در سرریز پلکانی که سبب ایجاد پدیده کاویتاسیون می شود کمک کند.

کلیدواژه ها:

سرریز ، سرریز پلکانی ، استهلاک انرژی ، عدد فرود