بررسي تاثير پروفيل طولي سرريز پلكاني بر استهلاك انرژي جريان

Investigation the Effect of Longitudinal Profile of Stepped Spillway on Flow Energy Dissipation

در سرريز پلكاني، پله‌ها مي‌توانند به طور قابل­ ملاحظه­ اي انرژي جريان را كاهش دهند. هدف از انجام اين تحقيق، بررسي و مقايسه ميزان استهلاك انرژي در سرريزهاي پلكاني براي چند مقطع طولي متفاوت با استفاده از مدل فيزيكي است. براي اين منظور آزمايش ­ها در كانالي به طول 12 متر و عرض 0/5 متر انجام شد. براي انجام تحقيق از چهار مدل سرريز پلكاني با نسبت­ هاي متفاوت (h، ارتفاع پله و L، طول پله) معادل: 0/5، 0/67، 1 و 2 از جنس پلكسي گلاس استفاده شد. مقايسه مدل­ها نشان داد ميزان افت انرژي در 1 = بيش­ترين مقدار را دارد. مشخص شد براي 1 ، با افزايش ارتفاع پله ­ها، افت انرژي افزايش‌ يافته است و به ازاي ثابت، ضمن افزايش تعداد پله­ ها بر ميزان استهلاك انرژي نسبي افزوده مي­شود، با افزايش پارامتر بي­بعد ، ميزان افت انرژي حدود 5% كاهش مي­يابد. در نهايت روابطي با درجه سه براي تخمين افت انرژي نسبي استخراج شد كه نتايج حاصل از شاخص­هاي آماري حاكي ازدقت بالاي روابط مي­باشد. نتايج نشان داد روند تغييرات استهلاك انرژي نسبي تحقيق حاضر با روابط ارايه شده توسط چانسون و فراتينو– پيچي­ني تقريبا مشابه است.

In a stepped spillway, the steps can considerably reduce the flow energy. The purpose of this study was to investigate and comparing the amounts of energy dissipation in stepped spillways with different longitudinal profiles using physical models. For this purpose the experiments were done in a channel with 12 meters of length, 0.5 meter of width and 0.8 meter of height. For doing this research, the stepped spillways that had plexi glass gender with 4 ratios of hL = 0.5, 0.67, 1 and 2 was designed and constructed. The results showed that the amount of energy dissipation in hL=1 have maximum value, in the other words, when step length and step height be equal causes energy dissipation will be more. The results showed for hL≤1, increasing height of steps has been increase the energy dissipation. In a constant ych, the increase in the number of steps Increases relative energy dissipation and increasing dimensionless parameter ych, reduces energy dissipation almost 5 %. Finally, third degree equations for relative energy dissipation extracted, that the calculated statistical parameters indicate high accuracy of equivalents. The results showed relative energy dissipation in our study was in agreement with Chanson equations and Fratino-Piccinni equations.