بررسي آزمايشگاهي اثر پله قائم بر ضريب دبي سرريز-دريچه استوانه اي و توزيع فشار روي بدنه سازه

در هر شبكه آبياري و زهكشي نياز به‌اندازه‌گيري دبي جريان آب مي‌باشد. در ميان روش‌هاي انحراف، كنترل و اندازه‌گيري جريان، سازه‌هاي سرريز و دريچه كاربرد بيشتري دارند. با تركيب سرريز و دريچه مي‌توان برخي از معايب جداگانه هريك از سازه‌ها را برطرف نمود. در مدل تركيبي سرريز-دريچه جريان عبوري از سرريز روي جت خروجي از دريچه ريزش مي‌كند و اين تداخل باعث افزايش افت انرژي و استغراق نسبي پايين‌دست و درنتيجه كاهش ضريب دبي مي‌گردد. در اين پژوهش با ايجاد پله شيب‌دار در پايين‌دست سازه تركيبي سرريز- دريچه استوانه‌اي به بررسي اثر آن بر ضريب دبي و توزيع فشار پرداخته شد. آزمايش‌ها در فلوم دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي ساري در كانالي مستطيلي و افقي به ابعاد (LxBxH) 7/ 0*3 /0*11 متر براي پله‌هايي با 3 ارتفاع نسبي (Z/a)1، 1/5، 2 و زاويه قائم (θ=90) انجام شد و نتايج آن باحالت بدون پله مقايسه گرديد. نتايج نشان داد كه ضريب دبي در تمام حالت‌ها با پله قائم بيشتر از حالت بدون پله مي‌باشد و بيشترين افزايش ضريب دبي مربوط به حالت با پله قائم به ارتفاع 45 ميلي‌متر (Z/a=1.5) مي‌باشد به‌طوري كه در يكH/P ثابت، ضريب دبي پله قائم با ارتفاع 45 ميلي‌متر، حدوداً 16-5 درصد نسبت به حالت بدون پله افزايش يافته است. همچنين توزيع فشار حول سازه ترسيم و باحالت بدون پله مقايسه گرديد. با توجه به نتايج بخش فشار مي‌توان دريافت از علل افزايش ضريب دبي، در حالت با پله پايين‌دست نسبت به حالت بدون پله، افزايش فشار منفي در قسمت سرريز، كاهش مقدار حداكثر فشار مثبت و انتقال محل تشكيل آن (نقطه سكون) به زواياي بيشتر (محدوده سرريز) مي‌باشد.