مطالعه آزمایشگاهی تأثیر مقیاس سرریز داخلی بر مشخصات هیدرولیکی سرریزنعل اسبی مدرن

نوع مقاله: یادداشت فنی (5 صفحه)

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی عمران-دانشگاه ارومیه

2 دانشیار گروه مهندسی عمران- سازه های هیدرولیکی و مهندسی رودخانه، دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه.

چکیده

سرریز‌ "نعل اسبی مدرن" ترکیبی از دو سرریز بیرونی و داخلی است. در این تحقیق با ساخت مدل فیزیکی سرریز نعل اسبی مدرن، سه مقیاس متفاوت سرریز داخلی ایجاد گردید ومشخصات هیدرولیکی سرریز از جمله ضریب دبی سرریز داخلی(C_O)، پروفیل جریان و میزان دبی عبوری از سرریز‌ها مورد بررسی قرار گرفته و تأثیر تغییر مقیاس سرریز داخلی در C_O بررسی شده است. نتایج تحقیق گویای آن است که با افزایش مقیاس سرریز داخلی از 1/10به 1/5و 1/2.5، هد روی سرریز نعل اسبی مدرن در یک دبی ثابت نسبت به یک سرریز مستطیلی هم عرض به ترتیب 44 و 48 و 56 درصد کاهش می‌یابد. همچنین با افزایش مقیاس سرریز داخلی، نسبت دبی گذرنده از سرریز بیرونی به سرریز داخلی ( ) کاهش می‌یابد و با افزایش نسبت ضریب دبی سرریز داخلی (C_O) کاهش می‌یابد. برای بررسی تأثیر تغییر مساحت پلان سرریز داخلی در ضریب دبی، از نسبت مساحت به ضرب طول سرریز ها( )استفاده گردید و مشخص شد که در سرریز نعل اسبی با مقیاس ،〖 C〗_Oبا افزایش نسبت افزایش می‌یابد. همچنین مشخص گردید که سرریز نعل اسبی مدرن با سرریز داخلی به مقیاس ، از نظر هیدرولیکی بهترین عملکرد را دارا می-باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the effect of internal weir’s scale on hydraulicparametersof modern horseshoe spillway

نویسندگان [English]

  • VAHID HASANZADEH 1
  • MIRALI MOHAMMADI 2
2 Associate Prof., Department of Civil Eng., Faculty of Eng., The University of Urmia, P O Box 165, Urmia 57169-33111, Iran.
چکیده [English]

Modern horseshoe spillways are combination of external and internal weirs. Determining the internal weir’s hydraulic parameters is essential for design of this type of spillways. In this study, by constructing physical model of modern horseshoe spillway including three different internal weir scales, some hydraulic parameters of modern horseshoe spillways like discharge coefficientof internal weir (CO), water surface profiles and discharge rate through the external and internal weirs were investigated, and the effect of changing internal weir’s scale on the CO mas examined. Comparison of the percentage of discharge flowing through the internal weir with scales of 1/(2.5)and 1/5 , indicated that by increasing the Lw , the discharge flowing through the internal weir decreases. By increasing the internal weir’s scale from 1⁄10to1⁄5and1⁄2.5 , the head above the modern horseshoe spillway at the same total discharge, declines to 44, 48 and 56% (on average) respectively in comparison to rectangular weir head with the same width. The results showed that by increasing the scale of internal weir, the ratio of internal weir discharge to external weir discharge Q1/Q2 decreases while the CO increases. For investigation of the effect of varying internal weir’s area on the CO, ratio of the area to multiplying of internal and external weirs length was used and it was found that in the spillway with scale of1⁄2.5 , by increasing the ratio of , the CO increases. Based on the results it can be claimed that modern horseshoe spillways with scales of 1/(2.5) has hydraulically the best performance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Modern & Classic horseshoe spillway
  • Scale of internal weir
  • Discharge coefficient
  • internal weir

Aydin C M (2011) CFD simulation of free-surface flow over triangular labyrinth side weir. Journal of Advances in Engineering Software 45:­159–166

BaniHashemi M, Mehrani S (2008) Analysis of optimum design criteria for Labyrinth Weirs. Of 4th National Congress on Civil Engineering, 7-8 May, Tehran university, Iran (In Persian)

Crookston BM (2010) Labyrinth Weirs. PH.D  thesis, Utah State University ­156-162

Falvey H T (2003) Hydraulic design of labyrinth weirs. ASCE, USA

Hasanzadeh Vayghan V, Mohammadi M A, Manafpour  M (2015) Experimental study of the effect of bed opening on the hydraulic characteristics of horseshoe spillways. 14th conference of Hydraulic Engineering, 11-13 November, Sistan and baluchestan university, Iran (In Persian)

Heller V (2011)  Scale effects in physical hydraulic engineering models. Journal of Hydraulic Research 49(3):293-306

Khatsuria R M (2005) Hydraulics of spillways and energydissipators. Marcel Dekker 197-216  

Tiwari H, Sharma N (2015) Developments to improve hydraulic competence of spillways. International  Conference on Water Resources, ScienceDirect, 841-846

Mehraein M, Ghodsian M (2013) Discussion of experimental studies on flow over labyrinth weir by Khode BV, Tembhurkar A R, Porey P D, Ingle R N. Journal of irrigation drainage engineering 139(12):1056-1056

Novak P, Guinot V, Jeffrey A, Reeve D (2010) Hydraulic modelling an introduction. Spon Press