تاثير اصلاح فرم هندسي پله‌هاي سرريز پلكاني بر پارامتر‌هاي هيدروليكي و استهلاك انرژي جريان

سرريزهاي پلكاني يكي از سازه هاي متداول به منظور استهلاك انرژي بوده كه از طريق پله ها با ايجاد آشفتگي و مقاومت اصطكاكي بيشتر در برابر جريان، استهلاك انرژي در طول سازه را افزايش مي دهد. در اين تحقيق، با انجام يكسري آزمايشات، تاثير اصلاح فرم پله ها با اعمال همزمان المان هايي بر روي پله و لبه آن بر روي الگوي جريان، نقطه شروع هوادهي بر روي سرريز، مشخصات پرش هيدروليكي در پايين دست و ميزان استهلاك انرژي جريان عبوري از مدل هاي سرريز مورد ارزيابي قرار گرفت. المان هاي لبه بصورت ممتد و برش خورده و المان هاي روي پله در آرايش هاي مختلف روي پله قرار گرفتند و نتايج با حالت سرريز پلكاني ساده مقايسه شدند. در نهايت با اعمال اين المان ها بر روي يكي از سرريز هاي مورد بهره برداري شده، تاثير اصلاح پله ها بر مشخصه جريان ارزيابي گرديد. نتايج نشان داد كه بكارگيري همزمان المان هاي روي پله و لبه باعث برخي تلاطم و نوسانات بر روي سطح جريان شده اما بر روي رژيم جريان تاثير چنداني ندارد. اختلاط جريان پس از برخورد با موانع بر روي نقطه شروع هوادهي تاثير مي گذارد و باعث انتقال محل نقطه شروع هوادهي به بالادست سرريز پلكاني مي شود. اصلاح پله ها باعث كاهش عمق ثانويه و طول پرش به ترتيب 26.29 و 34.24 درصد و افزايش 14.38 درصدي در ميزان اصلاح انرژي جريان مي گردد. تأثير المان هاي الحاقي در عملكرد مدل هاي اصلاحي در دبي هاي پايين بيشتر است. اصلاح پله هاي سرريز پلكاني سياه بيشه بالا با الحاق المان ها بر روي پله و لبه آن باعث كاهش 9.8 درصدي سرعت جريان در پايين دست سرريز، افزايش 63 درصدي انرژي آشفته و افزايش 11.32 درصدي در ميزان استهلاك انرژي جريان مي گردد.