تحليل ضريب دبي سرريزهاي جانبي استوانه‌اي و نيم‌استوانه‌اي در جريان‌هاي زير بحراني

Discharge Coefficient Analysis of Cylindrical and Semi- Cylindrical Side Weirs in Subcritical Flow

سرريزهاي استوانه اي و نيم استوانه اي در سيستم هاي توزيع و انتقال آب، اندازه گيري جريان و كنترل سطح آب در كانال هاي روباز مورد استفاده قرار مي گيرند. با بررسي تحقيقات انجام گرفته پيرامون سرريزهاي جانبي مشخص شد كه تاكنون از اين گونه از سرريزهاي به صورت جانبي استفاده نشده است لذا به دليل راندمان مناسب آبگيري يا اقتصادي بودن آنها و نيز سهولت ساخت اين سرريزها، مطالعه خصوصيات هيدروليكي سرريزهاي استوانه اي و نيم استوانه اي نظير ضريب دبي و عمق جريان روي تاج سرريز در آزمايشگاه هيدروليك بخش مهندسي آب دانشگاه شيراز مورد بررسي قرار گرفت. نتايج اين آزمايشات نشان مي دهد كه به دليل عدم جداشدگي جريان از بدنه سرريز، ضريب دبي جريان در سرريزهاي جانبي استوانه اي ونيم استوانه اي نسبت به ساير سرريزهاي از جمله لبه پهن افزايش مي يابد كه اين افزايش تا 57 درصد هم مشاهده گرديد و مشخص شد كه با افزايش بار آبي در بالا دست سرريز ضريب دبي افزايش مي يابد. لذا نتيجه گيري مي شود كه اجراي سرريزهاي استوانه اي و يا نيم استوانه اي به صورت سرريز جانبي در مقايسه با ساير سرريزهاي جانبي لبه پهن، ضمن كاهش در طول سرريز، افزايش راندمان هيدروليكي و كاهش هزينه هاي اجرايي را به دنبال دارد.

Cylindrical and semicylindrical weirs are used in water distribution systems for flow measurement in open channels and for control of water surface. Review of literature shows that cylindrical and semicylindrical weirs are not widely used in practice. Because of their low construction cost and simplicity, an investigation was done to study cylindrical and semicylindrical weirs in terms of their hydraulic characteristics such as discharge coefficient, energy loss and flow depth over the spillway crest. The research was done for 128 models in the hydraulic laboratory of water engineering department, Shiraz University. According to the results, due to flow separation from body of the weirs, flow coefficient increases in the cylindrical and semi cylindrical weirs by 57%. It was found that discharge coefficient increases by increasing the total head of upstream. Therefore, construction of cylindrical and semicylindrical weirs and side weir is recommended due to reduction in weir length, increased hydraulic efficiency, and reduced administrative costs compared to other wide edge side weirs.