بررسي آزمايشگاهي ضريب آبگذري سرريزهاي زيگزاگي مستطيلي متقارن و نامتقارن

Experimental Study of Discharge Coefficient of Symmetric and Asymmetric Rectangular Labyrinth Weirs

سرريزهاي زيگزاگي با افزايش طول تاج در يك محدوده عرضي مشخص، موجب افزايش ظرفيت آبگذري سرريز مي‌شوند. پژوهش حاضر روي يك فلوم آزمايشگاهي به طول 8 متر، عرض 0/6 متر و ارتفاع 0/6 متر انجام شد. بررسي آزمايشگاهي ضريب آبگذري با استفاده از سرريزهاي زيگزاگي مستطيلي متقارن و نامتقارن (دوسيكل) انجام گرفت. آناليز ابعادي به روش باكينگهام نشان داد كه ضريب آبگذري (Cd) تابع پارامترهايي مانند نسبت هد هيدروليكي كل (Ht/P)، نسبت عرض سيكل چپ به راست (WL/WR)، نسبت طول تاج جانبي سرريز (B/Wavg) و فاكتور شكل سرريز (Se) است. نتايج نشان داد كه افزايش هد هيدروليكي باعث كاهش ضريب آبگذري در سرريزهاي زيگزاگي متقارن و نامتقارن و نيز سرريز خطي مي‌شود. سرريزهاي زيگزاگي نامتقارن با (2/05=WL/WR) در مقايسه با سرريز زيگزاگي متقارن با (1=WL/WR)، عملكرد هيدروليكي مناسب‌تري داشت. از نظر كمّي مي‌توان بيان داشت ضريب آبگذري سرريز زيگزاگي با (3/1=B/Wavg) در مقايسه با (2/93=B/Wavg) و(2/76=B/Wavg) به‌ترتيب در حدود 21 درصد و 94 درصد بيشتر است. ضريب آبگذري سرريزهاي زيگزاگي با (2/05=WL/WR) در مقايسه با (1=WL/WR) حدود 10 تا 27 درصد بيشتر است. ضريب آبگذري سرريز خطي نيز در حدود 60 تا 250 درصد در مقايسه با سرريزهاي زيگزاگي بيشتر است.

The discharge coefficient of labyrinth weirs increases with increasing the crest length in a certain width range. The present research was carried out in a laboratory flume with a length of 8 m, a width of 0.6 m, and a height of 0.6 m. The discharge coefficient of two-cycle symmetric and asymmetric rectangular labyrinth weirs was experimentally measured. The dimensional analysis by the Buckingham π theorem indicated that the discharge coefficient was dependent on Se, B/Wavg, Ht/P, and WL/WR. According to the results, the discharge coefficient decreased with increasing the hydraulic head in the symmetric and asymmetric labyrinth weirs and the linear weir. Asymmetric labyrinth weirs with a WL/WR of 2.05 outperformed symmetric labyrinth weirs with a WL/WR of 1. Quantitatively, the discharge coefficient of the labyrinth weir with a B/Wavg of 3.1 was respectively 21% and 94% higher than that with a B/Wavg of 2.93 and 2.76. The discharge coefficient of the labyrinth weir with a WL/WR of 2.05 was 10-27% higher than that with a WL/WR of 1. The discharge coefficient of the linear weir was 60-250% higher than that of labyrinth weirs.