بررسي فشردگي جانبي جريان در سازه تركيبي سرريز- دريچه استوانه اي

Investigation of Flow Side Contraction in Combined Structure of Cylindrical Weir-Gate

در اغلب موارد سازه هاي كنترل و اندازه گيري جريان در كانال هاي باز به دليل سازگاري با مقطع كانال و يا هزينه هاي بالا با طولي كمتر از عرض كانال ساخته مي شوند. هيدروليك جريان در چنين سازه اي متفاوت از سازه هم-عرض كانال مي باشد. در تحقيق آزمايشگاهي حاضر تاثير فشرده نمودن جوانب سازه تركيبي سرريز- دريچه استوانه-اي بر ضريب دبي تركيبي آن مورد بررسي قرار گرفته است. آزمايش ها روي فلومي به طول 5/7 متر، عرض 30 سانتي متر و ارتفاع 46 سانتي متر، با استفاده از مدل هاي سرريز- دريچه استوانه اي با چهار قطر 75، 110، 125 و 160 ميلي متر، بازشدگي ثابت 3 سانتي متر، درصدهاي فشردگي برابر سرريز و دريچه (1? ?2/0) و تركيب هاي مختلف دبي و عمق جريان براي جريان آزاد انجام شد. نتايج نشان داد ضريب دبي تركيبي به پارامترهاي عمق آب بالادست به قطر استوانه ، هد روي سرريز به عمق آب بالادست و نسبت طول تاج سازه به عرض كانال وابستگي مستقيم دارد. از طرفي با كاهش نرخ تغييرات ضريب دبي با تغيير پارامتر كاهش مي يابد. در نهايت بر اساس رگرسيون غيرخطي چندگانه رابطه ضريب دبي سازه فوق بر حسب پارامترهاي هيدروليكي و هندسي موثر بر آن ارايه شده است.

In most cases flow control and measuring structures on open channels, are built in a length smaller than the channel width due to the high expenses or for corresponding to the channel cross section. Hydraulics of flow in such structures is different from full width structures. In the current experimental research the effect of contracting 2 sides of a cylindrical weir-gate on the combined discharge coefficient has been investigated. The experiments were done in a laboratory flume with 7.5 m length, 30 cm width and 46 cm height, using cylindrical weir-gate models with diameters of 75, 110, 125 and 160 mm, constant gate opening of 3 cm, similar contraction ratio for the gate and weir in the range of (0.2?b/B?1), and different discharges and flow depths for the free flow. The results showed that the combined discharge coefficient was directly related to the ratio of upstream water depth to the weir-gate height (H/P), the ratio of water head over the weir to upstream water depth (Hw/H), and the ratio of structure length to the channel width (b/B). On the other hand, when the ratio of (b/B) decreased, the rate of Cd changes vs. (H/P) decreased, too. At the end, the multiple nonlinear regression analysis was used to correlate the discharge coefficient of such structures to both hydraulic and geometrical effective parameters.