مطالعه آزمايشگاهي عوامل موثر بر شكل گيري جريان موجكي در سرريزهاي لبه پهن

Effective Parameters on Formation of Undular Flow on the Broad-Crested Weirs

جريان موجكي در سرريزهاي لبه پهن، پديده اي است كه تحت شرايط هيدروليكي خاصي رخ مي دهد. در اين حالت سطح جريان روي سرريز به شكل موجك هاي سينوسي در آمده و تعداد اين موجك ها ممكن است از يك تا بيش از 10 عدد متغير باشد. وقوع اين پديده باعث مي شود كه اندازه-گيري جريان توسط اين سازه ها با خطا صورت گيرد. در اين تحقيق ضمن معرفي مهمترين عوامل موثر بر ايجاد جريان موجكي، تاثير پارامترهاي هندسي سرريزهاي لبه پهن مستطيلي بر روي شكل گيري و مشخصه هاي اين جريان در حالتي كه فقط يك موجك بر روي سرريز تشكيل شده باشد مورد بررسي قرار گرفت. نتايج آزمايش ها نشان داد كه با كاهش شيب وجه بالادست سرريز از حالت قايم به زاويه شيب 40 درجه، ارتفاع نسبي موجك 78 درصد كاهش يافته و طول نسبي موجك 55 درصد افزايش داشته و موقعيت تشكيل موجك به سمت پايين دست منتقل شد. با تغيير انحناي پيشاني بالادست سرريز از حالت لبه تيز به شعاع انحناي نسبي 5/0، ارتفاع نسبي موجك به ميزان 80 درصد كاهش يافت. زبر كردن سطح تاج سرريز نيز بسته به موقعيت ايجاد زبري، سبب تضعيف يا از بين رفتن موجك شد.

Undular flow on broad-crested weirs is a phenomenon occurs under certain hydraulic conditions. In this case the flow surface on the weir transforms to a sinusoidal wave and the number of waves may vary from one to over 10. Forming of this phenomenon leads to error in measurement of flow discharge by weirs. In this study in addition to introduction of the most effective parameters on undular flow formation, effect of geometric properties of rectangular broad-crested weirs was also investigated when only one wave formed. The results show that reducing the upstream slope from standard angle to 21 degree, decreases the relative wave height by 78 percent and increases the relative wave length by 55 percent. The position of undular wave also displaced toward the downstream. With changing in upstream edge shape from sharp edge to a relative radius of curvature equal to 0.5, the relative height of wave decreased up to 80 percent. Roughening the surface of the weir crest led to attenuation and elimination of undular wave, depending on the position of roughness surface.