مطالعه آزمایشگاهی ضریب جریان سرریزهای تناسبی خطی در آبگیر جانبی

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 1، دوره 33، شماره 4 - شماره پیاپی 32، دی 1399، صفحه 1-14   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jfcei.2021.60900.0

نویسندگان

جواد غفاری گوشه^* ؛ روح الله فتاحی نافچی؛ حسین صمدی بروجنی

گروه مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد.

چکیده

 اندازه­گیری دقیق بده جریان در مجاری روباز و شبکه­های انتقال آب و فاضلاب از اهمیت ویژه­ای برخوردار بوده، به­طوری که تاکنون انواع مختلفی از سازه­ها از قبیل سرریزها، روزنه­ها، فلوم­ها و دریچه­های کشویی به منظور اندازه­گیری بده جریان ارائه شده­اند. سرریزهای تناسبی دسته­ای از سرریزهای لبه تیز هستند که به­دلیل حساسیت کم نسبت به تغییر عمق بالادست از دقت بالایی برخوردار می­باشند. در سرریزهای تناسبی نوع خطی، رابطه میان بده و بار آبی خطی است، در حالی­که در انواع جذری و لگاریتمی آن، رابطه خطی به ترتیب میان بده و جذر بار آبی و لگاریتم بار آبی برقرار می­باشد. در این تحقیق بر اساس مبانی نظری موجود در زمینه سرریزهای تناسبی و روش طراحی بدون بعد، سه نوع سرریز تناسبی خطی با مقاطع دودکشی، مثلثی معکوس و دو مثلثی معکوس طراحی و ساخته شده و در آبگیر جانبی یک کانال با مقطع مستطیلی تعبیه شدند. با انجام حدود ۴00 آزمایش در محدوده بده 2 الی 1۶ لیتر بر ثانیه بر روی سرریزها، برقراری رابطه خطی میان بده و بار آبی در سرریزهای جانبی از نوع تناسبی خطی، به­صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش­ها نشان دادند که ضریب بده در شرایطی که این سریزها به­عنوان آبگیر جانبی مورد استفاده قرار گیرند تابعی از نسبت­های بدون بعد بار آبی به ارتفاع تاج سرریز و طول تاج سرریز به ارتفاع تاج سرریز می­باشد. با استفاده از بخش عمده­ای از نتایج آزمایشگاهی رابطه­ای میان بده و ضریب جریان برای هر کدام از سرریزها به­دست آمد. مقایسه نتایج حاصل از روابط به­دست آمده با باقیمانده نتایج آزمایشگاهی نشان داد که متوسط خطای معادلات ارائه شده برابر با 5/1 درصد است که بیانگر دقت مناسب روابط ارائه شده می­باشد. به­منظور برآورد حساسیت آزمایشگاهی سرریزهای فوق از رابطه­ی برازش داده شده میان بده و بار آبی هر یک از سرریزها استفاده گردید. نتایج نشان داد که در میان سرریزهای تناسبی خطی، سرریز دو مثلثی معکوس با محدوده­ی رفتار خطی بیشتر دارای عملکرد بهتر و مطلوب­تری به­عنوان آبگیر جانبی دارا می­باشد.

کلیدواژه‌ها

آبگیر جانبی؛ ﺳﺮرﯾﺰ ﺗﻨﺎﺳﺒﯽ ﺧﻄﯽ؛ ﺿﺮﯾﺐ ﺑﺪه؛ ﮐﺎﻧﺎل ﻣﺴﺘﻄﯿﻠﯽ

سایر فایل های مرتبط با مقاله

400-CE(33-4)-1-Fatahi-Revised.pdf

مراجع

1. Keshava Murthy, K., and Giridhar, D. P., "Inverted v-notch: Practical proportional weir", Journal of irrigation and drainage engineering, Vol. 115, No.6, pp. 1035-1050, (1989).
2. Bos, M.G., "Discharge measurement structures", 2^nd ed. 464 pp. Publication 20, International Institute for Land Reclamation and Improvement (ILRI), Wageningen, The Netherlands, pp. 17-38 (1978).
3. Keshava Murthy, K., and Pillai, K. G., "Design of constant accuracy linear proportional weir", Journal of the Hydraulics Division, Vol. 104, No.4, pp. 527-541, (1978).
4. Keshava Murthy, K., and Pillai, K. G., "Modified proportional V-notch weirs", Journal of the Hydraulics Division, Vol. 104, No.5, pp. 775-791, (1978).
5. Stout, O. V. P., " A new form of weir notch", Transaction Nebraska Engineering Society, Vol. 13, No.1, pp 18-24, (1897).
6. Baddour, R. E., "Head-discharge equation for sharp-crested polynomial weir", Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 134, No.2, pp. 260-262, (2008).
7. Troskolanski, A. T., "Hydrometry;: Theory and practice of hydraulic measurements", Pergamon Press, 648 pages ( 1960).
8. Keshava Murthy, K., and Giridhar, D. P., "Improved inverted V-notch or chimney weir", Journal of irrigation and drainage engineering, Vol. 116, No.3, pp. 374-386, (1990).
9. Swamee, P. K., Pathak, S. K., Agarwal, M., and Ansari, A. S., "Alternative linear weir design", Journal of irrigation and drainage engineering, Vol. 117, No.3, pp. 311-323, (1991).
10. Vatankhah, A. R., and Kouchakzadeh, S., "Discussion of Head-discharge equation for sharpcrested polynomial weir", by Baddour, R.E. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 135, No.3, pp. 393-395, (2009).
11. Vatankhah, A. R., "Head-Discharge Equation for Sharp Crested Weir with Piecewise-Linear Sides", Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 138, No.11, pp. 1011-1018, (2012).
12. Aslani, N., Ebrahim, T., Vatankhah, A. R., "Experimental Study of Linear And Logarithmic Proportional Weir In Rectangular Channels", Journal of Hydraulic Research, Vol. 8, No.4, pp. 43-53, (2014).